a ton of gzip changes, split up in compiled and
[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 /usr/bin/gzip -v a bogus aa
21 a:       85.1% -- replaced with a.gz
22 gzip: bogus: No such file or directory
23 aa:      85.1% -- replaced with aa.gz
24 */
25
26 #define SMALL_MEM
27
28 //#include <dirent.h>
29 #include "busybox.h"
30
31 /* Compression methods (see algorithm.doc) */
32 /* Only STORED and DEFLATED are supported by this BusyBox module */
33 #define STORED      0
34 /* methods 4 to 7 reserved */
35 #define DEFLATED    8
36
37 #ifndef INBUFSIZ
38 #  ifdef SMALL_MEM
39 #    define INBUFSIZ  0x2000    /* input buffer size */
40 #  else
41 #    define INBUFSIZ  0x8000    /* input buffer size */
42 #  endif
43 #endif
44
45 #define INBUF_EXTRA  64 /* required by unlzw() */
46
47 #ifndef OUTBUFSIZ
48 #  ifdef SMALL_MEM
49 #    define OUTBUFSIZ   8192    /* output buffer size */
50 #  else
51 #    define OUTBUFSIZ  16384    /* output buffer size */
52 #  endif
53 #endif
54 #define OUTBUF_EXTRA 2048       /* required by unlzw() */
55
56 #ifndef DIST_BUFSIZE
57 #  ifdef SMALL_MEM
58 #    define DIST_BUFSIZE 0x2000 /* buffer for distances, see trees.c */
59 #  else
60 #    define DIST_BUFSIZE 0x8000 /* buffer for distances, see trees.c */
61 #  endif
62 #endif
63
64 #define NO_FILE  (-1)   /* in memory compression */
65
66 #define PACK_MAGIC     "\037\036"       /* Magic header for packed files */
67 #define GZIP_MAGIC     "\037\213"       /* Magic header for gzip files, 1F 8B */
68 #define OLD_GZIP_MAGIC "\037\236"       /* Magic header for gzip 0.5 = freeze 1.x */
69 #define LZH_MAGIC      "\037\240"       /* Magic header for SCO LZH Compress files */
70 #define PKZIP_MAGIC    "\120\113\003\004"       /* Magic header for pkzip files */
71
72 /* gzip flag byte */
73 #define ASCII_FLAG   0x01       /* bit 0 set: file probably ascii text */
74 #define CONTINUATION 0x02       /* bit 1 set: continuation of multi-part gzip file */
75 #define EXTRA_FIELD  0x04       /* bit 2 set: extra field present */
76 #define ORIG_NAME    0x08       /* bit 3 set: original file name present */
77 #define COMMENT      0x10       /* bit 4 set: file comment present */
78 #define RESERVED     0xC0       /* bit 6,7:   reserved */
79
80 /* internal file attribute */
81 #define UNKNOWN 0xffff
82 #define BINARY  0
83 #define ASCII   1
84
85 #ifndef WSIZE
86 #  define WSIZE 0x8000  /* window size--must be a power of two, and */
87 #endif                  /*  at least 32K for zip's deflate method */
88
89 #define MIN_MATCH  3
90 #define MAX_MATCH  258
91 /* The minimum and maximum match lengths */
92
93 #define MIN_LOOKAHEAD (MAX_MATCH+MIN_MATCH+1)
94 /* Minimum amount of lookahead, except at the end of the input file.
95  * See deflate.c for comments about the MIN_MATCH+1.
96  */
97
98 #define MAX_DIST  (WSIZE-MIN_LOOKAHEAD)
99 /* In order to simplify the code, particularly on 16 bit machines, match
100  * distances are limited to MAX_DIST instead of WSIZE.
101  */
102
103 #ifndef MAX_PATH_LEN
104 #  define MAX_PATH_LEN   1024   /* max pathname length */
105 #endif
106
107 #define seekable()    0 /* force sequential output */
108 #define translate_eol 0 /* no option -a yet */
109
110 #ifndef BITS
111 #  define BITS 16
112 #endif
113 #define INIT_BITS 9             /* Initial number of bits per code */
114
115 #define BIT_MASK    0x1f        /* Mask for 'number of compression bits' */
116 /* Mask 0x20 is reserved to mean a fourth header byte, and 0x40 is free.
117  * It's a pity that old uncompress does not check bit 0x20. That makes
118  * extension of the format actually undesirable because old compress
119  * would just crash on the new format instead of giving a meaningful
120  * error message. It does check the number of bits, but it's more
121  * helpful to say "unsupported format, get a new version" than
122  * "can only handle 16 bits".
123  */
124
125 #ifdef MAX_EXT_CHARS
126 #  define MAX_SUFFIX  MAX_EXT_CHARS
127 #else
128 #  define MAX_SUFFIX  30
129 #endif
130
131
132 #define DECLARE(type, array, size)\
133         static type * array
134 #define ALLOC(type, array, size) { \
135         array = xzalloc((size_t)(((size)+1L)/2) * 2*sizeof(type)); \
136 }
137 #define FREE(array) { \
138         free(array); \
139         array = NULL; \
140 }
141
142 /* Diagnostic functions */
143 #ifdef DEBUG
144 # define Assert(cond,msg) {if(!(cond)) bb_error_msg(msg);}
145 # define Trace(x) fprintf x
146 # define Tracev(x) {if (verbose) fprintf x ;}
147 # define Tracevv(x) {if (verbose>1) fprintf x ;}
148 # define Tracec(c,x) {if (verbose && (c)) fprintf x ;}
149 # define Tracecv(c,x) {if (verbose>1 && (c)) fprintf x ;}
150 #else
151 # define Assert(cond,msg)
152 # define Trace(x)
153 # define Tracev(x)
154 # define Tracevv(x)
155 # define Tracec(c,x)
156 # define Tracecv(c,x)
157 #endif
158
159 typedef unsigned char uch;
160 typedef unsigned short ush;
161 typedef unsigned long ulg;
162
163
164         /* from zip.c: */
165 static int zip(int in, int out);
166 static int file_read(char *buf, unsigned size);
167
168                 /* from deflate.c */
169 static void lm_init(ush * flags);
170 static ulg deflate(void);
171
172                 /* from trees.c */
173 static void ct_init(ush * attr, int *methodp);
174 static int ct_tally(int dist, int lc);
175 static ulg flush_block(char *buf, ulg stored_len, int eof);
176
177                 /* from bits.c */
178 static void bi_init(int zipfile);
179 static void send_bits(int value, int length);
180 static unsigned bi_reverse(unsigned value, int length);
181 static void bi_windup(void);
182 static void copy_block(char *buf, unsigned len, int header);
183 static int (*read_buf) (char *buf, unsigned size);
184
185 static void flush_outbuf(void);
186
187 /* global buffers */
188
189 /* To save memory for 16 bit systems, some arrays are overlaid between
190  * the various modules:
191  * deflate:  prev+head   window      d_buf  l_buf  outbuf
192  * unlzw:    tab_prefix  tab_suffix  stack  inbuf  outbuf
193  * For compression, input is done in window[]. For decompression, output
194  * is done in window except for unlzw.
195  */
196
197
198 #define tab_suffix window
199 #define tab_prefix prev /* hash link (see deflate.c) */
200 #define head (prev+WSIZE) /* hash head (see deflate.c) */
201
202 DECLARE(uch, inbuf, INBUFSIZ + INBUF_EXTRA);
203 DECLARE(uch, outbuf, OUTBUFSIZ + OUTBUF_EXTRA);
204 DECLARE(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE);
205 DECLARE(uch, window, 2L * WSIZE);
206 DECLARE(ush, tab_prefix, 1L << BITS);
207
208 static long isize;              /* number of input bytes */
209
210 static int foreground;          /* set if program run in foreground */
211 static int method = DEFLATED;   /* compression method */
212 static int exit_code;           /* program exit code */
213 static long time_stamp;         /* original time stamp (modification time) */
214 static char z_suffix[MAX_SUFFIX + 1];   /* default suffix (can be set with --suffix) */
215
216 static int ifd;                 /* input file descriptor */
217 static int ofd;                 /* output file descriptor */
218 #ifdef DEBUG
219 static unsigned insize; /* valid bytes in inbuf */
220 #endif
221 static unsigned outcnt; /* bytes in output buffer */
222
223 static uint32_t *crc_32_tab;
224
225
226 /* ===========================================================================
227  * Local data used by the "bit string" routines.
228  */
229
230 static int zfile;       /* output gzip file */
231
232 static unsigned short bi_buf;
233
234 /* Output buffer. bits are inserted starting at the bottom (least significant
235  * bits).
236  */
237
238 #undef BUF_SIZE
239 #define BUF_SIZE (8 * sizeof(bi_buf))
240 /* Number of bits used within bi_buf. (bi_buf might be implemented on
241  * more than 16 bits on some systems.)
242  */
243
244 static int bi_valid;
245
246 /* Current input function. Set to mem_read for in-memory compression */
247
248 #ifdef DEBUG
249 static ulg bits_sent;                   /* bit length of the compressed data */
250 #endif
251
252
253 /* ===========================================================================
254  */
255 /* put_8bit is used for the compressed output */
256 #define put_8bit(c) \
257 { \
258         outbuf[outcnt++] = (c); \
259         if (outcnt == OUTBUFSIZ) flush_outbuf(); \
260 }
261
262 /* Output a 16 bit value, lsb first */
263 static void put_16bit(ush w)
264 {
265         if (outcnt < OUTBUFSIZ - 2) {
266                 outbuf[outcnt++] = w;
267                 outbuf[outcnt++] = w >> 8;
268         } else {
269                 put_8bit(w);
270                 put_8bit(w >> 8);
271         }
272 }
273
274 static void put_32bit(ulg n)
275 {
276         put_16bit(n);
277         put_16bit(n >> 16);
278 }
279
280 /* put_header_byte is used for the compressed output
281  * - for the initial 4 bytes that can't overflow the buffer.
282  */
283 #define put_header_byte(c) \
284 { \
285         outbuf[outcnt++] = (c); \
286 }
287
288 /* ===========================================================================
289  * Clear input and output buffers
290  */
291 static void clear_bufs(void)
292 {
293         outcnt = 0;
294 #ifdef DEBUG
295         insize = 0;
296 #endif
297         isize = 0L;
298 }
299
300 /* ===========================================================================
301  * Does the same as write(), but also handles partial pipe writes and checks
302  * for error return.
303  */
304 static void write_buf(int fd, void *buf, unsigned cnt)
305 {
306         unsigned n;
307
308         while ((n = write(fd, buf, cnt)) != cnt) {
309                 if (n == (unsigned) (-1))
310                         bb_error_msg_and_die(bb_msg_write_error);
311                 cnt -= n;
312                 buf = (void *) ((char *) buf + n);
313         }
314 }
315
316 /* ===========================================================================
317  * Run a set of bytes through the crc shift register.  If s is a NULL
318  * pointer, then initialize the crc shift register contents instead.
319  * Return the current crc in either case.
320  */
321 static uint32_t updcrc(uch * s, unsigned n)
322 {
323         static uint32_t crc = ~0;       /* shift register contents */
324         uint32_t c;             /* temporary variable */
325
326         if (s == NULL) {
327                 c = ~0;
328         } else {
329                 c = crc;
330                 if (n)
331                         do {
332                                 c = crc_32_tab[((int) c ^ (*s++)) & 0xff] ^ (c >> 8);
333                         } while (--n);
334         }
335         crc = c;
336         return ~c;
337 }
338
339 /* bits.c -- output variable-length bit strings
340  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
341  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
342  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
343  */
344
345
346 /*
347  *  PURPOSE
348  *
349  *      Output variable-length bit strings. Compression can be done
350  *      to a file or to memory. (The latter is not supported in this version.)
351  *
352  *  DISCUSSION
353  *
354  *      The PKZIP "deflate" file format interprets compressed file data
355  *      as a sequence of bits.  Multi-bit strings in the file may cross
356  *      byte boundaries without restriction.
357  *
358  *      The first bit of each byte is the low-order bit.
359  *
360  *      The routines in this file allow a variable-length bit value to
361  *      be output right-to-left (useful for literal values). For
362  *      left-to-right output (useful for code strings from the tree routines),
363  *      the bits must have been reversed first with bi_reverse().
364  *
365  *      For in-memory compression, the compressed bit stream goes directly
366  *      into the requested output buffer. The input data is read in blocks
367  *      by the mem_read() function. The buffer is limited to 64K on 16 bit
368  *      machines.
369  *
370  *  INTERFACE
371  *
372  *      void bi_init (FILE *zipfile)
373  *          Initialize the bit string routines.
374  *
375  *      void send_bits (int value, int length)
376  *          Write out a bit string, taking the source bits right to
377  *          left.
378  *
379  *      int bi_reverse (int value, int length)
380  *          Reverse the bits of a bit string, taking the source bits left to
381  *          right and emitting them right to left.
382  *
383  *      void bi_windup (void)
384  *          Write out any remaining bits in an incomplete byte.
385  *
386  *      void copy_block(char *buf, unsigned len, int header)
387  *          Copy a stored block to the zip file, storing first the length and
388  *          its one's complement if requested.
389  *
390  */
391
392 /* ===========================================================================
393  * Initialize the bit string routines.
394  */
395 static void bi_init(int zipfile)
396 {
397         zfile = zipfile;
398         bi_buf = 0;
399         bi_valid = 0;
400 #ifdef DEBUG
401         bits_sent = 0L;
402 #endif
403
404         /* Set the defaults for file compression. They are set by memcompress
405          * for in-memory compression.
406          */
407         if (zfile != NO_FILE) {
408                 read_buf = file_read;
409         }
410 }
411
412 /* ===========================================================================
413  * Send a value on a given number of bits.
414  * IN assertion: length <= 16 and value fits in length bits.
415  */
416 static void send_bits(int value, int length)
417 {
418 #ifdef DEBUG
419         Tracev((stderr, " l %2d v %4x ", length, value));
420         Assert(length > 0 && length <= 15, "invalid length");
421         bits_sent += (ulg) length;
422 #endif
423         /* If not enough room in bi_buf, use (valid) bits from bi_buf and
424          * (16 - bi_valid) bits from value, leaving (width - (16-bi_valid))
425          * unused bits in value.
426          */
427         if (bi_valid > (int) BUF_SIZE - length) {
428                 bi_buf |= (value << bi_valid);
429                 put_16bit(bi_buf);
430                 bi_buf = (ush) value >> (BUF_SIZE - bi_valid);
431                 bi_valid += length - BUF_SIZE;
432         } else {
433                 bi_buf |= value << bi_valid;
434                 bi_valid += length;
435         }
436 }
437
438 /* ===========================================================================
439  * Reverse the first len bits of a code, using straightforward code (a faster
440  * method would use a table)
441  * IN assertion: 1 <= len <= 15
442  */
443 static unsigned bi_reverse(unsigned code, int len)
444 {
445         unsigned res = 0;
446
447         do {
448                 res |= code & 1;
449                 code >>= 1, res <<= 1;
450         } while (--len > 0);
451         return res >> 1;
452 }
453
454 /* ===========================================================================
455  * Write out any remaining bits in an incomplete byte.
456  */
457 static void bi_windup(void)
458 {
459         if (bi_valid > 8) {
460                 put_16bit(bi_buf);
461         } else if (bi_valid > 0) {
462                 put_8bit(bi_buf);
463         }
464         bi_buf = 0;
465         bi_valid = 0;
466 #ifdef DEBUG
467         bits_sent = (bits_sent + 7) & ~7;
468 #endif
469 }
470
471 /* ===========================================================================
472  * Copy a stored block to the zip file, storing first the length and its
473  * one's complement if requested.
474  */
475 static void copy_block(char *buf, unsigned len, int header)
476 {
477         bi_windup();            /* align on byte boundary */
478
479         if (header) {
480                 put_16bit((ush) len);
481                 put_16bit((ush) ~ len);
482 #ifdef DEBUG
483                 bits_sent += 2 * 16;
484 #endif
485         }
486 #ifdef DEBUG
487         bits_sent += (ulg) len << 3;
488 #endif
489         while (len--) {
490                 put_8bit(*buf++);
491         }
492 }
493
494 /* deflate.c -- compress data using the deflation algorithm
495  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
496  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
497  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
498  */
499
500 /*
501  *  PURPOSE
502  *
503  *      Identify new text as repetitions of old text within a fixed-
504  *      length sliding window trailing behind the new text.
505  *
506  *  DISCUSSION
507  *
508  *      The "deflation" process depends on being able to identify portions
509  *      of the input text which are identical to earlier input (within a
510  *      sliding window trailing behind the input currently being processed).
511  *
512  *      The most straightforward technique turns out to be the fastest for
513  *      most input files: try all possible matches and select the longest.
514  *      The key feature of this algorithm is that insertions into the string
515  *      dictionary are very simple and thus fast, and deletions are avoided
516  *      completely. Insertions are performed at each input character, whereas
517  *      string matches are performed only when the previous match ends. So it
518  *      is preferable to spend more time in matches to allow very fast string
519  *      insertions and avoid deletions. The matching algorithm for small
520  *      strings is inspired from that of Rabin & Karp. A brute force approach
521  *      is used to find longer strings when a small match has been found.
522  *      A similar algorithm is used in comic (by Jan-Mark Wams) and freeze
523  *      (by Leonid Broukhis).
524  *         A previous version of this file used a more sophisticated algorithm
525  *      (by Fiala and Greene) which is guaranteed to run in linear amortized
526  *      time, but has a larger average cost, uses more memory and is patented.
527  *      However the F&G algorithm may be faster for some highly redundant
528  *      files if the parameter max_chain_length (described below) is too large.
529  *
530  *  ACKNOWLEDGMENTS
531  *
532  *      The idea of lazy evaluation of matches is due to Jan-Mark Wams, and
533  *      I found it in 'freeze' written by Leonid Broukhis.
534  *      Thanks to many info-zippers for bug reports and testing.
535  *
536  *  REFERENCES
537  *
538  *      APPNOTE.TXT documentation file in PKZIP 1.93a distribution.
539  *
540  *      A description of the Rabin and Karp algorithm is given in the book
541  *         "Algorithms" by R. Sedgewick, Addison-Wesley, p252.
542  *
543  *      Fiala,E.R., and Greene,D.H.
544  *         Data Compression with Finite Windows, Comm.ACM, 32,4 (1989) 490-595
545  *
546  *  INTERFACE
547  *
548  *      void lm_init (int pack_level, ush *flags)
549  *          Initialize the "longest match" routines for a new file
550  *
551  *      ulg deflate (void)
552  *          Processes a new input file and return its compressed length. Sets
553  *          the compressed length, crc, deflate flags and internal file
554  *          attributes.
555  */
556
557
558 /* ===========================================================================
559  * Configuration parameters
560  */
561
562 /* Compile with MEDIUM_MEM to reduce the memory requirements or
563  * with SMALL_MEM to use as little memory as possible. Use BIG_MEM if the
564  * entire input file can be held in memory (not possible on 16 bit systems).
565  * Warning: defining these symbols affects HASH_BITS (see below) and thus
566  * affects the compression ratio. The compressed output
567  * is still correct, and might even be smaller in some cases.
568  */
569
570 #ifdef SMALL_MEM
571 #   define HASH_BITS  13        /* Number of bits used to hash strings */
572 #endif
573 #ifdef MEDIUM_MEM
574 #   define HASH_BITS  14
575 #endif
576 #ifndef HASH_BITS
577 #   define HASH_BITS  15
578    /* For portability to 16 bit machines, do not use values above 15. */
579 #endif
580
581 /* To save space (see unlzw.c), we overlay prev+head with tab_prefix and
582  * window with tab_suffix. Check that we can do this:
583  */
584 #if (WSIZE<<1) > (1<<BITS)
585 #  error cannot overlay window with tab_suffix and prev with tab_prefix0
586 #endif
587 #if HASH_BITS > BITS-1
588 #  error cannot overlay head with tab_prefix1
589 #endif
590 #define HASH_SIZE (unsigned)(1<<HASH_BITS)
591 #define HASH_MASK (HASH_SIZE-1)
592 #define WMASK     (WSIZE-1)
593 /* HASH_SIZE and WSIZE must be powers of two */
594 #define NIL 0
595 /* Tail of hash chains */
596 #define FAST 4
597 #define SLOW 2
598 /* speed options for the general purpose bit flag */
599 #ifndef TOO_FAR
600 #  define TOO_FAR 4096
601 #endif
602 /* Matches of length 3 are discarded if their distance exceeds TOO_FAR */
603 /* ===========================================================================
604  * Local data used by the "longest match" routines.
605  */
606 typedef ush Pos;
607 typedef unsigned IPos;
608
609 /* A Pos is an index in the character window. We use short instead of int to
610  * save space in the various tables. IPos is used only for parameter passing.
611  */
612
613 /* DECLARE(uch, window, 2L*WSIZE); */
614 /* Sliding window. Input bytes are read into the second half of the window,
615  * and move to the first half later to keep a dictionary of at least WSIZE
616  * bytes. With this organization, matches are limited to a distance of
617  * WSIZE-MAX_MATCH bytes, but this ensures that IO is always
618  * performed with a length multiple of the block size. Also, it limits
619  * the window size to 64K, which is quite useful on MSDOS.
620  * To do: limit the window size to WSIZE+BSZ if SMALL_MEM (the code would
621  * be less efficient).
622  */
623
624 /* DECLARE(Pos, prev, WSIZE); */
625 /* Link to older string with same hash index. To limit the size of this
626  * array to 64K, this link is maintained only for the last 32K strings.
627  * An index in this array is thus a window index modulo 32K.
628  */
629
630 /* DECLARE(Pos, head, 1<<HASH_BITS); */
631 /* Heads of the hash chains or NIL. */
632
633 static const ulg window_size = (ulg) 2 * WSIZE;
634
635 /* window size, 2*WSIZE except for MMAP or BIG_MEM, where it is the
636  * input file length plus MIN_LOOKAHEAD.
637  */
638
639 static long block_start;
640
641 /* window position at the beginning of the current output block. Gets
642  * negative when the window is moved backwards.
643  */
644
645 static unsigned ins_h;  /* hash index of string to be inserted */
646
647 #define H_SHIFT  ((HASH_BITS+MIN_MATCH-1)/MIN_MATCH)
648 /* Number of bits by which ins_h and del_h must be shifted at each
649  * input step. It must be such that after MIN_MATCH steps, the oldest
650  * byte no longer takes part in the hash key, that is:
651  *   H_SHIFT * MIN_MATCH >= HASH_BITS
652  */
653
654 static unsigned int prev_length;
655
656 /* Length of the best match at previous step. Matches not greater than this
657  * are discarded. This is used in the lazy match evaluation.
658  */
659
660 static unsigned strstart;       /* start of string to insert */
661 static unsigned match_start;    /* start of matching string */
662 static int eofile;              /* flag set at end of input file */
663 static unsigned lookahead;      /* number of valid bytes ahead in window */
664
665 enum {
666         max_chain_length = 4096,
667
668 /* To speed up deflation, hash chains are never searched beyond this length.
669  * A higher limit improves compression ratio but degrades the speed.
670  */
671
672         max_lazy_match = 258,
673
674 /* Attempt to find a better match only when the current match is strictly
675  * smaller than this value. This mechanism is used only for compression
676  * levels >= 4.
677  */
678         max_insert_length = max_lazy_match,
679 /* Insert new strings in the hash table only if the match length
680  * is not greater than this length. This saves time but degrades compression.
681  * max_insert_length is used only for compression levels <= 3.
682  */
683
684         good_match = 32,
685
686 /* Use a faster search when the previous match is longer than this */
687
688
689 /* Values for max_lazy_match, good_match and max_chain_length, depending on
690  * the desired pack level (0..9). The values given below have been tuned to
691  * exclude worst case performance for pathological files. Better values may be
692  * found for specific files.
693  */
694
695         nice_match = 258        /* Stop searching when current match exceeds this */
696
697 /* Note: the deflate() code requires max_lazy >= MIN_MATCH and max_chain >= 4
698  * For deflate_fast() (levels <= 3) good is ignored and lazy has a different
699  * meaning.
700  */
701 };
702
703 #define EQUAL 0
704 /* result of memcmp for equal strings */
705
706 /* ===========================================================================
707  *  Prototypes for local functions.
708  */
709 static void fill_window(void);
710
711 static int longest_match(IPos cur_match);
712
713 #ifdef DEBUG
714 static void check_match(IPos start, IPos match, int length);
715 #endif
716
717 /* ===========================================================================
718  * Update a hash value with the given input byte
719  * IN  assertion: all calls to to UPDATE_HASH are made with consecutive
720  *    input characters, so that a running hash key can be computed from the
721  *    previous key instead of complete recalculation each time.
722  */
723 #define UPDATE_HASH(h,c) (h = (((h)<<H_SHIFT) ^ (c)) & HASH_MASK)
724
725 /* ===========================================================================
726  * Insert string s in the dictionary and set match_head to the previous head
727  * of the hash chain (the most recent string with same hash key). Return
728  * the previous length of the hash chain.
729  * IN  assertion: all calls to to INSERT_STRING are made with consecutive
730  *    input characters and the first MIN_MATCH bytes of s are valid
731  *    (except for the last MIN_MATCH-1 bytes of the input file).
732  */
733 #define INSERT_STRING(s, match_head) \
734    (UPDATE_HASH(ins_h, window[(s) + MIN_MATCH-1]), \
735     prev[(s) & WMASK] = match_head = head[ins_h], \
736     head[ins_h] = (s))
737
738 /* ===========================================================================
739  * Initialize the "longest match" routines for a new file
740  */
741 static void lm_init(ush * flags)
742 {
743         unsigned j;
744
745         /* Initialize the hash table. */
746         memset(head, 0, HASH_SIZE * sizeof(*head));
747         /* prev will be initialized on the fly */
748
749         *flags |= SLOW;
750         /* ??? reduce max_chain_length for binary files */
751
752         strstart = 0;
753         block_start = 0L;
754
755         lookahead = read_buf((char *) window,
756                                                  sizeof(int) <= 2 ? (unsigned) WSIZE : 2 * WSIZE);
757
758         if (lookahead == 0 || lookahead == (unsigned) EOF) {
759                 eofile = 1, lookahead = 0;
760                 return;
761         }
762         eofile = 0;
763         /* Make sure that we always have enough lookahead. This is important
764          * if input comes from a device such as a tty.
765          */
766         while (lookahead < MIN_LOOKAHEAD && !eofile)
767                 fill_window();
768
769         ins_h = 0;
770         for (j = 0; j < MIN_MATCH - 1; j++)
771                 UPDATE_HASH(ins_h, window[j]);
772         /* If lookahead < MIN_MATCH, ins_h is garbage, but this is
773          * not important since only literal bytes will be emitted.
774          */
775 }
776
777 /* ===========================================================================
778  * Set match_start to the longest match starting at the given string and
779  * return its length. Matches shorter or equal to prev_length are discarded,
780  * in which case the result is equal to prev_length and match_start is
781  * garbage.
782  * IN assertions: cur_match is the head of the hash chain for the current
783  *   string (strstart) and its distance is <= MAX_DIST, and prev_length >= 1
784  */
785
786 /* For MSDOS, OS/2 and 386 Unix, an optimized version is in match.asm or
787  * match.s. The code is functionally equivalent, so you can use the C version
788  * if desired.
789  */
790 static int longest_match(IPos cur_match)
791 {
792         unsigned chain_length = max_chain_length;       /* max hash chain length */
793         uch *scan = window + strstart;  /* current string */
794         uch *match;     /* matched string */
795         int len;        /* length of current match */
796         int best_len = prev_length;     /* best match length so far */
797         IPos limit =
798                 strstart > (IPos) MAX_DIST ? strstart - (IPos) MAX_DIST : NIL;
799         /* Stop when cur_match becomes <= limit. To simplify the code,
800          * we prevent matches with the string of window index 0.
801          */
802
803 /* The code is optimized for HASH_BITS >= 8 and MAX_MATCH-2 multiple of 16.
804  * It is easy to get rid of this optimization if necessary.
805  */
806 #if HASH_BITS < 8 || MAX_MATCH != 258
807 #  error Code too clever
808 #endif
809         uch *strend = window + strstart + MAX_MATCH;
810         uch scan_end1 = scan[best_len - 1];
811         uch scan_end = scan[best_len];
812
813         /* Do not waste too much time if we already have a good match: */
814         if (prev_length >= good_match) {
815                 chain_length >>= 2;
816         }
817         Assert(strstart <= window_size - MIN_LOOKAHEAD, "insufficient lookahead");
818
819         do {
820                 Assert(cur_match < strstart, "no future");
821                 match = window + cur_match;
822
823                 /* Skip to next match if the match length cannot increase
824                  * or if the match length is less than 2:
825                  */
826                 if (match[best_len] != scan_end ||
827                         match[best_len - 1] != scan_end1 ||
828                         *match != *scan || *++match != scan[1])
829                         continue;
830
831                 /* The check at best_len-1 can be removed because it will be made
832                  * again later. (This heuristic is not always a win.)
833                  * It is not necessary to compare scan[2] and match[2] since they
834                  * are always equal when the other bytes match, given that
835                  * the hash keys are equal and that HASH_BITS >= 8.
836                  */
837                 scan += 2, match++;
838
839                 /* We check for insufficient lookahead only every 8th comparison;
840                  * the 256th check will be made at strstart+258.
841                  */
842                 do {
843                 } while (*++scan == *++match && *++scan == *++match &&
844                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match &&
845                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match &&
846                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match && scan < strend);
847
848                 len = MAX_MATCH - (int) (strend - scan);
849                 scan = strend - MAX_MATCH;
850
851                 if (len > best_len) {
852                         match_start = cur_match;
853                         best_len = len;
854                         if (len >= nice_match)
855                                 break;
856                         scan_end1 = scan[best_len - 1];
857                         scan_end = scan[best_len];
858                 }
859         } while ((cur_match = prev[cur_match & WMASK]) > limit
860                          && --chain_length != 0);
861
862         return best_len;
863 }
864
865 #ifdef DEBUG
866 /* ===========================================================================
867  * Check that the match at match_start is indeed a match.
868  */
869 static void check_match(IPos start, IPos match, int length)
870 {
871         /* check that the match is indeed a match */
872         if (memcmp((char *) window + match,
873                            (char *) window + start, length) != EQUAL) {
874                 bb_error_msg(" start %d, match %d, length %d", start, match, length);
875                 bb_error_msg("invalid match");
876         }
877         if (verbose > 1) {
878                 bb_error_msg("\\[%d,%d]", start - match, length);
879                 do {
880                         putc(window[start++], stderr);
881                 } while (--length != 0);
882         }
883 }
884 #else
885 #  define check_match(start, match, length)
886 #endif
887
888 /* ===========================================================================
889  * Fill the window when the lookahead becomes insufficient.
890  * Updates strstart and lookahead, and sets eofile if end of input file.
891  * IN assertion: lookahead < MIN_LOOKAHEAD && strstart + lookahead > 0
892  * OUT assertions: at least one byte has been read, or eofile is set;
893  *    file reads are performed for at least two bytes (required for the
894  *    translate_eol option).
895  */
896 static void fill_window(void)
897 {
898         unsigned n, m;
899         unsigned more =
900                 (unsigned) (window_size - (ulg) lookahead - (ulg) strstart);
901         /* Amount of free space at the end of the window. */
902
903         /* If the window is almost full and there is insufficient lookahead,
904          * move the upper half to the lower one to make room in the upper half.
905          */
906         if (more == (unsigned) EOF) {
907                 /* Very unlikely, but possible on 16 bit machine if strstart == 0
908                  * and lookahead == 1 (input done one byte at time)
909                  */
910                 more--;
911         } else if (strstart >= WSIZE + MAX_DIST) {
912                 /* By the IN assertion, the window is not empty so we can't confuse
913                  * more == 0 with more == 64K on a 16 bit machine.
914                  */
915                 Assert(window_size == (ulg) 2 * WSIZE, "no sliding with BIG_MEM");
916
917                 memcpy((char *) window, (char *) window + WSIZE, (unsigned) WSIZE);
918                 match_start -= WSIZE;
919                 strstart -= WSIZE;      /* we now have strstart >= MAX_DIST: */
920
921                 block_start -= (long) WSIZE;
922
923                 for (n = 0; n < HASH_SIZE; n++) {
924                         m = head[n];
925                         head[n] = (Pos) (m >= WSIZE ? m - WSIZE : NIL);
926                 }
927                 for (n = 0; n < WSIZE; n++) {
928                         m = prev[n];
929                         prev[n] = (Pos) (m >= WSIZE ? m - WSIZE : NIL);
930                         /* If n is not on any hash chain, prev[n] is garbage but
931                          * its value will never be used.
932                          */
933                 }
934                 more += WSIZE;
935         }
936         /* At this point, more >= 2 */
937         if (!eofile) {
938                 n = read_buf((char *) window + strstart + lookahead, more);
939                 if (n == 0 || n == (unsigned) EOF) {
940                         eofile = 1;
941                 } else {
942                         lookahead += n;
943                 }
944         }
945 }
946
947 /* ===========================================================================
948  * Flush the current block, with given end-of-file flag.
949  * IN assertion: strstart is set to the end of the current match.
950  */
951 #define FLUSH_BLOCK(eof) \
952    flush_block(block_start >= 0L ? (char*)&window[(unsigned)block_start] : \
953                 (char*)NULL, (long)strstart - block_start, (eof))
954
955 /* ===========================================================================
956  * Same as above, but achieves better compression. We use a lazy
957  * evaluation for matches: a match is finally adopted only if there is
958  * no better match at the next window position.
959  */
960 static ulg deflate(void)
961 {
962         IPos hash_head;         /* head of hash chain */
963         IPos prev_match;        /* previous match */
964         int flush;                      /* set if current block must be flushed */
965         int match_available = 0;        /* set if previous match exists */
966         unsigned match_length = MIN_MATCH - 1;  /* length of best match */
967
968         /* Process the input block. */
969         while (lookahead != 0) {
970                 /* Insert the string window[strstart .. strstart+2] in the
971                  * dictionary, and set hash_head to the head of the hash chain:
972                  */
973                 INSERT_STRING(strstart, hash_head);
974
975                 /* Find the longest match, discarding those <= prev_length.
976                  */
977                 prev_length = match_length, prev_match = match_start;
978                 match_length = MIN_MATCH - 1;
979
980                 if (hash_head != NIL && prev_length < max_lazy_match &&
981                         strstart - hash_head <= MAX_DIST) {
982                         /* To simplify the code, we prevent matches with the string
983                          * of window index 0 (in particular we have to avoid a match
984                          * of the string with itself at the start of the input file).
985                          */
986                         match_length = longest_match(hash_head);
987                         /* longest_match() sets match_start */
988                         if (match_length > lookahead)
989                                 match_length = lookahead;
990
991                         /* Ignore a length 3 match if it is too distant: */
992                         if (match_length == MIN_MATCH && strstart - match_start > TOO_FAR) {
993                                 /* If prev_match is also MIN_MATCH, match_start is garbage
994                                  * but we will ignore the current match anyway.
995                                  */
996                                 match_length--;
997                         }
998                 }
999                 /* If there was a match at the previous step and the current
1000                  * match is not better, output the previous match:
1001                  */
1002                 if (prev_length >= MIN_MATCH && match_length <= prev_length) {
1003
1004                         check_match(strstart - 1, prev_match, prev_length);
1005
1006                         flush = ct_tally(strstart - 1 - prev_match, prev_length - MIN_MATCH);
1007
1008                         /* Insert in hash table all strings up to the end of the match.
1009                          * strstart-1 and strstart are already inserted.
1010                          */
1011                         lookahead -= prev_length - 1;
1012                         prev_length -= 2;
1013                         do {
1014                                 strstart++;
1015                                 INSERT_STRING(strstart, hash_head);
1016                                 /* strstart never exceeds WSIZE-MAX_MATCH, so there are
1017                                  * always MIN_MATCH bytes ahead. If lookahead < MIN_MATCH
1018                                  * these bytes are garbage, but it does not matter since the
1019                                  * next lookahead bytes will always be emitted as literals.
1020                                  */
1021                         } while (--prev_length != 0);
1022                         match_available = 0;
1023                         match_length = MIN_MATCH - 1;
1024                         strstart++;
1025                         if (flush)
1026                                 FLUSH_BLOCK(0), block_start = strstart;
1027
1028                 } else if (match_available) {
1029                         /* If there was no match at the previous position, output a
1030                          * single literal. If there was a match but the current match
1031                          * is longer, truncate the previous match to a single literal.
1032                          */
1033                         Tracevv((stderr, "%c", window[strstart - 1]));
1034                         if (ct_tally(0, window[strstart - 1])) {
1035                                 FLUSH_BLOCK(0), block_start = strstart;
1036                         }
1037                         strstart++;
1038                         lookahead--;
1039                 } else {
1040                         /* There is no previous match to compare with, wait for
1041                          * the next step to decide.
1042                          */
1043                         match_available = 1;
1044                         strstart++;
1045                         lookahead--;
1046                 }
1047                 Assert(strstart <= isize && lookahead <= isize, "a bit too far");
1048
1049                 /* Make sure that we always have enough lookahead, except
1050                  * at the end of the input file. We need MAX_MATCH bytes
1051                  * for the next match, plus MIN_MATCH bytes to insert the
1052                  * string following the next match.
1053                  */
1054                 while (lookahead < MIN_LOOKAHEAD && !eofile)
1055                         fill_window();
1056         }
1057         if (match_available)
1058                 ct_tally(0, window[strstart - 1]);
1059
1060         return FLUSH_BLOCK(1);  /* eof */
1061 }
1062
1063 /* gzip (GNU zip) -- compress files with zip algorithm and 'compress' interface
1064  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
1065  * The unzip code was written and put in the public domain by Mark Adler.
1066  * Portions of the lzw code are derived from the public domain 'compress'
1067  * written by Spencer Thomas, Joe Orost, James Woods, Jim McKie, Steve Davies,
1068  * Ken Turkowski, Dave Mack and Peter Jannesen.
1069  *
1070  * See the license_msg below and the file COPYING for the software license.
1071  * See the file algorithm.doc for the compression algorithms and file formats.
1072  */
1073
1074 /* Compress files with zip algorithm and 'compress' interface.
1075  * See usage() and help() functions below for all options.
1076  * Outputs:
1077  *        file.gz:   compressed file with same mode, owner, and utimes
1078  *     or stdout with -c option or if stdin used as input.
1079  * If the output file name had to be truncated, the original name is kept
1080  * in the compressed file.
1081  */
1082
1083 /* configuration */
1084
1085 typedef struct dirent dir_type;
1086
1087 /* ======================================================================== */
1088 static void abort_gzip(int ATTRIBUTE_UNUSED ignored)
1089 {
1090         exit(1);
1091 }
1092
1093 int gzip_main(int argc, char **argv)
1094 {
1095         enum {
1096                 OPT_tostdout = 0x1,
1097                 OPT_force = 0x2,
1098         };
1099
1100         unsigned opt;
1101         int result;
1102         int inFileNum;
1103         int outFileNum;
1104         struct stat statBuf;
1105         char *delFileName;
1106
1107         opt = getopt32(argc, argv, "cf123456789qv" USE_GUNZIP("d"));
1108         //if (opt & 0x1) // -c
1109         //if (opt & 0x2) // -f
1110         /* Ignore 1-9 (compression level) options */
1111         //if (opt & 0x4) // -1
1112         //if (opt & 0x8) // -2
1113         //if (opt & 0x10) // -3
1114         //if (opt & 0x20) // -4
1115         //if (opt & 0x40) // -5
1116         //if (opt & 0x80) // -6
1117         //if (opt & 0x100) // -7
1118         //if (opt & 0x200) // -8
1119         //if (opt & 0x400) // -9
1120         //if (opt & 0x800) // -q
1121         //if (opt & 0x1000) // -v
1122 #if ENABLE_GUNZIP /* gunzip_main may not be visible... */
1123         if (opt & 0x2000) { // -d
1124                 /* FIXME: getopt32 should not depend on optind */
1125                 optind = 1;
1126                 return gunzip_main(argc, argv);
1127         }
1128 #endif
1129
1130         foreground = signal(SIGINT, SIG_IGN) != SIG_IGN;
1131         if (foreground) {
1132                 (void) signal(SIGINT, abort_gzip);
1133         }
1134 #ifdef SIGTERM
1135         if (signal(SIGTERM, SIG_IGN) != SIG_IGN) {
1136                 (void) signal(SIGTERM, abort_gzip);
1137         }
1138 #endif
1139 #ifdef SIGHUP
1140         if (signal(SIGHUP, SIG_IGN) != SIG_IGN) {
1141                 (void) signal(SIGHUP, abort_gzip);
1142         }
1143 #endif
1144
1145         strncpy(z_suffix, ".gz", sizeof(z_suffix) - 1);
1146
1147         /* Allocate all global buffers (for DYN_ALLOC option) */
1148         ALLOC(uch, inbuf, INBUFSIZ + INBUF_EXTRA);
1149         ALLOC(uch, outbuf, OUTBUFSIZ + OUTBUF_EXTRA);
1150         ALLOC(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE);
1151         ALLOC(uch, window, 2L * WSIZE);
1152         ALLOC(ush, tab_prefix, 1L << BITS);
1153
1154         /* Initialise the CRC32 table */
1155         crc_32_tab = crc32_filltable(0);
1156
1157         clear_bufs();
1158
1159         if (optind == argc) {
1160                 time_stamp = 0;
1161                 zip(STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO);
1162         } else {
1163                 int i;
1164
1165                 for (i = optind; i < argc; i++) {
1166                         char *path = NULL;
1167
1168                         clear_bufs();
1169                         if (LONE_DASH(argv[i])) {
1170                                 time_stamp = 0;
1171                                 inFileNum = STDIN_FILENO;
1172                                 outFileNum = STDOUT_FILENO;
1173                         } else {
1174                                 inFileNum = xopen(argv[i], O_RDONLY);
1175                                 if (fstat(inFileNum, &statBuf) < 0)
1176                                         bb_perror_msg_and_die("%s", argv[i]);
1177                                 time_stamp = statBuf.st_ctime;
1178
1179                                 if (!(opt & OPT_tostdout)) {
1180                                         path = xasprintf("%s.gz", argv[i]);
1181
1182                                         /* Open output file */
1183 #if defined(__GLIBC__) && __GLIBC__ >= 2 && __GLIBC_MINOR__ >= 1 && defined(O_NOFOLLOW)
1184                                         outFileNum =
1185                                                 open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL | O_NOFOLLOW);
1186 #else
1187                                         outFileNum = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL);
1188 #endif
1189                                         if (outFileNum < 0) {
1190                                                 bb_perror_msg("%s", path);
1191                                                 free(path);
1192                                                 continue;
1193                                         }
1194
1195                                         /* Set permissions on the file */
1196                                         fchmod(outFileNum, statBuf.st_mode);
1197                                 } else
1198                                         outFileNum = STDOUT_FILENO;
1199                         }
1200
1201                         if (path == NULL && isatty(outFileNum) && !(opt & OPT_force)) {
1202                                 bb_error_msg
1203                                         ("compressed data not written to a terminal. Use -f to force compression.");
1204                                 free(path);
1205                                 continue;
1206                         }
1207
1208                         result = zip(inFileNum, outFileNum);
1209
1210                         if (path != NULL) {
1211                                 close(inFileNum);
1212                                 close(outFileNum);
1213
1214                                 /* Delete the original file */
1215                                 if (result == 0)
1216                                         delFileName = argv[i];
1217                                 else
1218                                         delFileName = path;
1219
1220                                 if (unlink(delFileName) < 0)
1221                                         bb_perror_msg("%s", delFileName);
1222                         }
1223
1224                         free(path);
1225                 }
1226         }
1227
1228         return exit_code;
1229 }
1230
1231 /* trees.c -- output deflated data using Huffman coding
1232  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
1233  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
1234  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
1235  */
1236
1237 /*
1238  *  PURPOSE
1239  *
1240  *      Encode various sets of source values using variable-length
1241  *      binary code trees.
1242  *
1243  *  DISCUSSION
1244  *
1245  *      The PKZIP "deflation" process uses several Huffman trees. The more
1246  *      common source values are represented by shorter bit sequences.
1247  *
1248  *      Each code tree is stored in the ZIP file in a compressed form
1249  *      which is itself a Huffman encoding of the lengths of
1250  *      all the code strings (in ascending order by source values).
1251  *      The actual code strings are reconstructed from the lengths in
1252  *      the UNZIP process, as described in the "application note"
1253  *      (APPNOTE.TXT) distributed as part of PKWARE's PKZIP program.
1254  *
1255  *  REFERENCES
1256  *
1257  *      Lynch, Thomas J.
1258  *          Data Compression:  Techniques and Applications, pp. 53-55.
1259  *          Lifetime Learning Publications, 1985.  ISBN 0-534-03418-7.
1260  *
1261  *      Storer, James A.
1262  *          Data Compression:  Methods and Theory, pp. 49-50.
1263  *          Computer Science Press, 1988.  ISBN 0-7167-8156-5.
1264  *
1265  *      Sedgewick, R.
1266  *          Algorithms, p290.
1267  *          Addison-Wesley, 1983. ISBN 0-201-06672-6.
1268  *
1269  *  INTERFACE
1270  *
1271  *      void ct_init (ush *attr, int *methodp)
1272  *          Allocate the match buffer, initialize the various tables and save
1273  *          the location of the internal file attribute (ascii/binary) and
1274  *          method (DEFLATE/STORE)
1275  *
1276  *      void ct_tally (int dist, int lc);
1277  *          Save the match info and tally the frequency counts.
1278  *
1279  *      long flush_block (char *buf, ulg stored_len, int eof)
1280  *          Determine the best encoding for the current block: dynamic trees,
1281  *          static trees or store, and output the encoded block to the zip
1282  *          file. Returns the total compressed length for the file so far.
1283  *
1284  */
1285
1286 /* ===========================================================================
1287  * Constants
1288  */
1289
1290 #define MAX_BITS 15
1291 /* All codes must not exceed MAX_BITS bits */
1292
1293 #define MAX_BL_BITS 7
1294 /* Bit length codes must not exceed MAX_BL_BITS bits */
1295
1296 #define LENGTH_CODES 29
1297 /* number of length codes, not counting the special END_BLOCK code */
1298
1299 #define LITERALS  256
1300 /* number of literal bytes 0..255 */
1301
1302 #define END_BLOCK 256
1303 /* end of block literal code */
1304
1305 #define L_CODES (LITERALS+1+LENGTH_CODES)
1306 /* number of Literal or Length codes, including the END_BLOCK code */
1307
1308 #define D_CODES   30
1309 /* number of distance codes */
1310
1311 #define BL_CODES  19
1312 /* number of codes used to transfer the bit lengths */
1313
1314 typedef uch extra_bits_t;
1315
1316 /* extra bits for each length code */
1317 static const extra_bits_t extra_lbits[LENGTH_CODES]
1318         = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4,
1319         4, 4, 5, 5, 5, 5, 0
1320 };
1321
1322 /* extra bits for each distance code */
1323 static const extra_bits_t extra_dbits[D_CODES]
1324         = { 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9,
1325         10, 10, 11, 11, 12, 12, 13, 13
1326 };
1327
1328 /* extra bits for each bit length code */
1329 static const extra_bits_t extra_blbits[BL_CODES]
1330 = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 3, 7 };
1331
1332 #define STORED_BLOCK 0
1333 #define STATIC_TREES 1
1334 #define DYN_TREES    2
1335 /* The three kinds of block type */
1336
1337 #ifndef LIT_BUFSIZE
1338 #  ifdef SMALL_MEM
1339 #    define LIT_BUFSIZE  0x2000
1340 #  else
1341 #  ifdef MEDIUM_MEM
1342 #    define LIT_BUFSIZE  0x4000
1343 #  else
1344 #    define LIT_BUFSIZE  0x8000
1345 #  endif
1346 #  endif
1347 #endif
1348 #ifndef DIST_BUFSIZE
1349 #  define DIST_BUFSIZE  LIT_BUFSIZE
1350 #endif
1351 /* Sizes of match buffers for literals/lengths and distances.  There are
1352  * 4 reasons for limiting LIT_BUFSIZE to 64K:
1353  *   - frequencies can be kept in 16 bit counters
1354  *   - if compression is not successful for the first block, all input data is
1355  *     still in the window so we can still emit a stored block even when input
1356  *     comes from standard input.  (This can also be done for all blocks if
1357  *     LIT_BUFSIZE is not greater than 32K.)
1358  *   - if compression is not successful for a file smaller than 64K, we can
1359  *     even emit a stored file instead of a stored block (saving 5 bytes).
1360  *   - creating new Huffman trees less frequently may not provide fast
1361  *     adaptation to changes in the input data statistics. (Take for
1362  *     example a binary file with poorly compressible code followed by
1363  *     a highly compressible string table.) Smaller buffer sizes give
1364  *     fast adaptation but have of course the overhead of transmitting trees
1365  *     more frequently.
1366  *   - I can't count above 4
1367  * The current code is general and allows DIST_BUFSIZE < LIT_BUFSIZE (to save
1368  * memory at the expense of compression). Some optimizations would be possible
1369  * if we rely on DIST_BUFSIZE == LIT_BUFSIZE.
1370  */
1371 #if LIT_BUFSIZE > INBUFSIZ
1372 #error cannot overlay l_buf and inbuf
1373 #endif
1374 #define REP_3_6      16
1375 /* repeat previous bit length 3-6 times (2 bits of repeat count) */
1376 #define REPZ_3_10    17
1377 /* repeat a zero length 3-10 times  (3 bits of repeat count) */
1378 #define REPZ_11_138  18
1379 /* repeat a zero length 11-138 times  (7 bits of repeat count) */
1380
1381 /* ===========================================================================
1382  * Local data
1383  */
1384
1385 /* Data structure describing a single value and its code string. */
1386 typedef struct ct_data {
1387         union {
1388                 ush freq;               /* frequency count */
1389                 ush code;               /* bit string */
1390         } fc;
1391         union {
1392                 ush dad;                /* father node in Huffman tree */
1393                 ush len;                /* length of bit string */
1394         } dl;
1395 } ct_data;
1396
1397 #define Freq fc.freq
1398 #define Code fc.code
1399 #define Dad  dl.dad
1400 #define Len  dl.len
1401
1402 #define HEAP_SIZE (2*L_CODES+1)
1403 /* maximum heap size */
1404
1405 static ct_data dyn_ltree[HEAP_SIZE];    /* literal and length tree */
1406 static ct_data dyn_dtree[2 * D_CODES + 1];      /* distance tree */
1407
1408 static ct_data static_ltree[L_CODES + 2];
1409
1410 /* The static literal tree. Since the bit lengths are imposed, there is no
1411  * need for the L_CODES extra codes used during heap construction. However
1412  * The codes 286 and 287 are needed to build a canonical tree (see ct_init
1413  * below).
1414  */
1415
1416 static ct_data static_dtree[D_CODES];
1417
1418 /* The static distance tree. (Actually a trivial tree since all codes use
1419  * 5 bits.)
1420  */
1421
1422 static ct_data bl_tree[2 * BL_CODES + 1];
1423
1424 /* Huffman tree for the bit lengths */
1425
1426 typedef struct tree_desc {
1427         ct_data *dyn_tree;      /* the dynamic tree */
1428         ct_data *static_tree;   /* corresponding static tree or NULL */
1429         const extra_bits_t *extra_bits; /* extra bits for each code or NULL */
1430         int extra_base;         /* base index for extra_bits */
1431         int elems;                      /* max number of elements in the tree */
1432         int max_length;         /* max bit length for the codes */
1433         int max_code;           /* largest code with non zero frequency */
1434 } tree_desc;
1435
1436 static tree_desc l_desc =
1437         { dyn_ltree, static_ltree, extra_lbits, LITERALS + 1, L_CODES,
1438         MAX_BITS, 0
1439 };
1440
1441 static tree_desc d_desc =
1442         { dyn_dtree, static_dtree, extra_dbits, 0, D_CODES, MAX_BITS, 0 };
1443
1444 static tree_desc bl_desc =
1445         { bl_tree, (ct_data *) 0, extra_blbits, 0, BL_CODES, MAX_BL_BITS,
1446         0
1447 };
1448
1449
1450 static ush bl_count[MAX_BITS + 1];
1451
1452 /* number of codes at each bit length for an optimal tree */
1453
1454 static const uch bl_order[BL_CODES]
1455 = { 16, 17, 18, 0, 8, 7, 9, 6, 10, 5, 11, 4, 12, 3, 13, 2, 14, 1, 15 };
1456
1457 /* The lengths of the bit length codes are sent in order of decreasing
1458  * probability, to avoid transmitting the lengths for unused bit length codes.
1459  */
1460
1461 static int heap[2 * L_CODES + 1];       /* heap used to build the Huffman trees */
1462 static int heap_len;    /* number of elements in the heap */
1463 static int heap_max;    /* element of largest frequency */
1464
1465 /* The sons of heap[n] are heap[2*n] and heap[2*n+1]. heap[0] is not used.
1466  * The same heap array is used to build all trees.
1467  */
1468
1469 static uch depth[2 * L_CODES + 1];
1470
1471 /* Depth of each subtree used as tie breaker for trees of equal frequency */
1472
1473 static uch length_code[MAX_MATCH - MIN_MATCH + 1];
1474
1475 /* length code for each normalized match length (0 == MIN_MATCH) */
1476
1477 static uch dist_code[512];
1478
1479 /* distance codes. The first 256 values correspond to the distances
1480  * 3 .. 258, the last 256 values correspond to the top 8 bits of
1481  * the 15 bit distances.
1482  */
1483
1484 static int base_length[LENGTH_CODES];
1485
1486 /* First normalized length for each code (0 = MIN_MATCH) */
1487
1488 static int base_dist[D_CODES];
1489
1490 /* First normalized distance for each code (0 = distance of 1) */
1491
1492 #define l_buf inbuf
1493 /* DECLARE(uch, l_buf, LIT_BUFSIZE);  buffer for literals or lengths */
1494
1495 /* DECLARE(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE); buffer for distances */
1496
1497 static uch flag_buf[(LIT_BUFSIZE / 8)];
1498
1499 /* flag_buf is a bit array distinguishing literals from lengths in
1500  * l_buf, thus indicating the presence or absence of a distance.
1501  */
1502
1503 static unsigned last_lit;       /* running index in l_buf */
1504 static unsigned last_dist;      /* running index in d_buf */
1505 static unsigned last_flags;     /* running index in flag_buf */
1506 static uch flags;               /* current flags not yet saved in flag_buf */
1507 static uch flag_bit;    /* current bit used in flags */
1508
1509 /* bits are filled in flags starting at bit 0 (least significant).
1510  * Note: these flags are overkill in the current code since we don't
1511  * take advantage of DIST_BUFSIZE == LIT_BUFSIZE.
1512  */
1513
1514 static ulg opt_len;             /* bit length of current block with optimal trees */
1515 static ulg static_len;  /* bit length of current block with static trees */
1516
1517 static ulg compressed_len;      /* total bit length of compressed file */
1518
1519
1520 static ush *file_type;  /* pointer to UNKNOWN, BINARY or ASCII */
1521 static int *file_method;        /* pointer to DEFLATE or STORE */
1522
1523 /* ===========================================================================
1524  * Local (static) routines in this file.
1525  */
1526
1527 static void init_block(void);
1528 static void pqdownheap(ct_data * tree, int k);
1529 static void gen_bitlen(tree_desc * desc);
1530 static void gen_codes(ct_data * tree, int max_code);
1531 static void build_tree(tree_desc * desc);
1532 static void scan_tree(ct_data * tree, int max_code);
1533 static void send_tree(ct_data * tree, int max_code);
1534 static int build_bl_tree(void);
1535 static void send_all_trees(int lcodes, int dcodes, int blcodes);
1536 static void compress_block(ct_data * ltree, ct_data * dtree);
1537 static void set_file_type(void);
1538
1539
1540 #ifndef DEBUG
1541 #  define send_code(c, tree) send_bits(tree[c].Code, tree[c].Len)
1542    /* Send a code of the given tree. c and tree must not have side effects */
1543
1544 #else                                                   /* DEBUG */
1545 #  define send_code(c, tree) \
1546      { if (verbose>1) bb_error_msg("\ncd %3d ",(c)); \
1547        send_bits(tree[c].Code, tree[c].Len); }
1548 #endif
1549
1550 #define d_code(dist) \
1551    ((dist) < 256 ? dist_code[dist] : dist_code[256+((dist)>>7)])
1552 /* Mapping from a distance to a distance code. dist is the distance - 1 and
1553  * must not have side effects. dist_code[256] and dist_code[257] are never
1554  * used.
1555  */
1556
1557 /* the arguments must not have side effects */
1558
1559 /* ===========================================================================
1560  * Allocate the match buffer, initialize the various tables and save the
1561  * location of the internal file attribute (ascii/binary) and method
1562  * (DEFLATE/STORE).
1563  */
1564 static void ct_init(ush * attr, int *methodp)
1565 {
1566         int n;                          /* iterates over tree elements */
1567         int bits;                       /* bit counter */
1568         int length;                     /* length value */
1569         int code;                       /* code value */
1570         int dist;                       /* distance index */
1571
1572         file_type = attr;
1573         file_method = methodp;
1574         compressed_len = 0L;
1575
1576         if (static_dtree[0].Len != 0)
1577                 return;                 /* ct_init already called */
1578
1579         /* Initialize the mapping length (0..255) -> length code (0..28) */
1580         length = 0;
1581         for (code = 0; code < LENGTH_CODES - 1; code++) {
1582                 base_length[code] = length;
1583                 for (n = 0; n < (1 << extra_lbits[code]); n++) {
1584                         length_code[length++] = (uch) code;
1585                 }
1586         }
1587         Assert(length == 256, "ct_init: length != 256");
1588         /* Note that the length 255 (match length 258) can be represented
1589          * in two different ways: code 284 + 5 bits or code 285, so we
1590          * overwrite length_code[255] to use the best encoding:
1591          */
1592         length_code[length - 1] = (uch) code;
1593
1594         /* Initialize the mapping dist (0..32K) -> dist code (0..29) */
1595         dist = 0;
1596         for (code = 0; code < 16; code++) {
1597                 base_dist[code] = dist;
1598                 for (n = 0; n < (1 << extra_dbits[code]); n++) {
1599                         dist_code[dist++] = (uch) code;
1600                 }
1601         }
1602         Assert(dist == 256, "ct_init: dist != 256");
1603         dist >>= 7;                     /* from now on, all distances are divided by 128 */
1604         for (; code < D_CODES; code++) {
1605                 base_dist[code] = dist << 7;
1606                 for (n = 0; n < (1 << (extra_dbits[code] - 7)); n++) {
1607                         dist_code[256 + dist++] = (uch) code;
1608                 }
1609         }
1610         Assert(dist == 256, "ct_init: 256+dist != 512");
1611
1612         /* Construct the codes of the static literal tree */
1613         for (bits = 0; bits <= MAX_BITS; bits++)
1614                 bl_count[bits] = 0;
1615         n = 0;
1616         while (n <= 143)
1617                 static_ltree[n++].Len = 8, bl_count[8]++;
1618         while (n <= 255)
1619                 static_ltree[n++].Len = 9, bl_count[9]++;
1620         while (n <= 279)
1621                 static_ltree[n++].Len = 7, bl_count[7]++;
1622         while (n <= 287)
1623                 static_ltree[n++].Len = 8, bl_count[8]++;
1624         /* Codes 286 and 287 do not exist, but we must include them in the
1625          * tree construction to get a canonical Huffman tree (longest code
1626          * all ones)
1627          */
1628         gen_codes((ct_data *) static_ltree, L_CODES + 1);
1629
1630         /* The static distance tree is trivial: */
1631         for (n = 0; n < D_CODES; n++) {
1632                 static_dtree[n].Len = 5;
1633                 static_dtree[n].Code = bi_reverse(n, 5);
1634         }
1635
1636         /* Initialize the first block of the first file: */
1637         init_block();
1638 }
1639
1640 /* ===========================================================================
1641  * Initialize a new block.
1642  */
1643 static void init_block(void)
1644 {
1645         int n;                          /* iterates over tree elements */
1646
1647         /* Initialize the trees. */
1648         for (n = 0; n < L_CODES; n++)
1649                 dyn_ltree[n].Freq = 0;
1650         for (n = 0; n < D_CODES; n++)
1651                 dyn_dtree[n].Freq = 0;
1652         for (n = 0; n < BL_CODES; n++)
1653                 bl_tree[n].Freq = 0;
1654
1655         dyn_ltree[END_BLOCK].Freq = 1;
1656         opt_len = static_len = 0L;
1657         last_lit = last_dist = last_flags = 0;
1658         flags = 0;
1659         flag_bit = 1;
1660 }
1661
1662 #define SMALLEST 1
1663 /* Index within the heap array of least frequent node in the Huffman tree */
1664
1665
1666 /* ===========================================================================
1667  * Remove the smallest element from the heap and recreate the heap with
1668  * one less element. Updates heap and heap_len.
1669  */
1670 #define pqremove(tree, top) \
1671 {\
1672     top = heap[SMALLEST]; \
1673     heap[SMALLEST] = heap[heap_len--]; \
1674     pqdownheap(tree, SMALLEST); \
1675 }
1676
1677 /* ===========================================================================
1678  * Compares to subtrees, using the tree depth as tie breaker when
1679  * the subtrees have equal frequency. This minimizes the worst case length.
1680  */
1681 #define smaller(tree, n, m) \
1682    (tree[n].Freq < tree[m].Freq || \
1683    (tree[n].Freq == tree[m].Freq && depth[n] <= depth[m]))
1684
1685 /* ===========================================================================
1686  * Restore the heap property by moving down the tree starting at node k,
1687  * exchanging a node with the smallest of its two sons if necessary, stopping
1688  * when the heap property is re-established (each father smaller than its
1689  * two sons).
1690  */
1691 static void pqdownheap(ct_data * tree, int k)
1692 {
1693         int v = heap[k];
1694         int j = k << 1;         /* left son of k */
1695
1696         while (j <= heap_len) {
1697                 /* Set j to the smallest of the two sons: */
1698                 if (j < heap_len && smaller(tree, heap[j + 1], heap[j]))
1699                         j++;
1700
1701                 /* Exit if v is smaller than both sons */
1702                 if (smaller(tree, v, heap[j]))
1703                         break;
1704
1705                 /* Exchange v with the smallest son */
1706                 heap[k] = heap[j];
1707                 k = j;
1708
1709                 /* And continue down the tree, setting j to the left son of k */
1710                 j <<= 1;
1711         }
1712         heap[k] = v;
1713 }
1714
1715 /* ===========================================================================
1716  * Compute the optimal bit lengths for a tree and update the total bit length
1717  * for the current block.
1718  * IN assertion: the fields freq and dad are set, heap[heap_max] and
1719  *    above are the tree nodes sorted by increasing frequency.
1720  * OUT assertions: the field len is set to the optimal bit length, the
1721  *     array bl_count contains the frequencies for each bit length.
1722  *     The length opt_len is updated; static_len is also updated if stree is
1723  *     not null.
1724  */
1725 static void gen_bitlen(tree_desc * desc)
1726 {
1727         ct_data *tree = desc->dyn_tree;
1728         const extra_bits_t *extra = desc->extra_bits;
1729         int base = desc->extra_base;
1730         int max_code = desc->max_code;
1731         int max_length = desc->max_length;
1732         ct_data *stree = desc->static_tree;
1733         int h;                          /* heap index */
1734         int n, m;                       /* iterate over the tree elements */
1735         int bits;                       /* bit length */
1736         int xbits;                      /* extra bits */
1737         ush f;                          /* frequency */
1738         int overflow = 0;       /* number of elements with bit length too large */
1739
1740         for (bits = 0; bits <= MAX_BITS; bits++)
1741                 bl_count[bits] = 0;
1742
1743         /* In a first pass, compute the optimal bit lengths (which may
1744          * overflow in the case of the bit length tree).
1745          */
1746         tree[heap[heap_max]].Len = 0;   /* root of the heap */
1747
1748         for (h = heap_max + 1; h < HEAP_SIZE; h++) {
1749                 n = heap[h];
1750                 bits = tree[tree[n].Dad].Len + 1;
1751                 if (bits > max_length)
1752                         bits = max_length, overflow++;
1753                 tree[n].Len = (ush) bits;
1754                 /* We overwrite tree[n].Dad which is no longer needed */
1755
1756                 if (n > max_code)
1757                         continue;       /* not a leaf node */
1758
1759                 bl_count[bits]++;
1760                 xbits = 0;
1761                 if (n >= base)
1762                         xbits = extra[n - base];
1763                 f = tree[n].Freq;
1764                 opt_len += (ulg) f *(bits + xbits);
1765
1766                 if (stree)
1767                         static_len += (ulg) f *(stree[n].Len + xbits);
1768         }
1769         if (overflow == 0)
1770                 return;
1771
1772         Trace((stderr, "\nbit length overflow\n"));
1773         /* This happens for example on obj2 and pic of the Calgary corpus */
1774
1775         /* Find the first bit length which could increase: */
1776         do {
1777                 bits = max_length - 1;
1778                 while (bl_count[bits] == 0)
1779                         bits--;
1780                 bl_count[bits]--;       /* move one leaf down the tree */
1781                 bl_count[bits + 1] += 2;        /* move one overflow item as its brother */
1782                 bl_count[max_length]--;
1783                 /* The brother of the overflow item also moves one step up,
1784                  * but this does not affect bl_count[max_length]
1785                  */
1786                 overflow -= 2;
1787         } while (overflow > 0);
1788
1789         /* Now recompute all bit lengths, scanning in increasing frequency.
1790          * h is still equal to HEAP_SIZE. (It is simpler to reconstruct all
1791          * lengths instead of fixing only the wrong ones. This idea is taken
1792          * from 'ar' written by Haruhiko Okumura.)
1793          */
1794         for (bits = max_length; bits != 0; bits--) {
1795                 n = bl_count[bits];
1796                 while (n != 0) {
1797                         m = heap[--h];
1798                         if (m > max_code)
1799                                 continue;
1800                         if (tree[m].Len != (unsigned) bits) {
1801                                 Trace((stderr, "code %d bits %d->%d\n", m, tree[m].Len,
1802                                            bits));
1803                                 opt_len +=
1804                                         ((long) bits - (long) tree[m].Len) * (long) tree[m].Freq;
1805                                 tree[m].Len = (ush) bits;
1806                         }
1807                         n--;
1808                 }
1809         }
1810 }
1811
1812 /* ===========================================================================
1813  * Generate the codes for a given tree and bit counts (which need not be
1814  * optimal).
1815  * IN assertion: the array bl_count contains the bit length statistics for
1816  * the given tree and the field len is set for all tree elements.
1817  * OUT assertion: the field code is set for all tree elements of non
1818  *     zero code length.
1819  */
1820 static void gen_codes(ct_data * tree, int max_code)
1821 {
1822         ush next_code[MAX_BITS + 1];    /* next code value for each bit length */
1823         ush code = 0;           /* running code value */
1824         int bits;                       /* bit index */
1825         int n;                          /* code index */
1826
1827         /* The distribution counts are first used to generate the code values
1828          * without bit reversal.
1829          */
1830         for (bits = 1; bits <= MAX_BITS; bits++) {
1831                 next_code[bits] = code = (code + bl_count[bits - 1]) << 1;
1832         }
1833         /* Check that the bit counts in bl_count are consistent. The last code
1834          * must be all ones.
1835          */
1836         Assert(code + bl_count[MAX_BITS] - 1 == (1 << MAX_BITS) - 1,
1837                    "inconsistent bit counts");
1838         Tracev((stderr, "\ngen_codes: max_code %d ", max_code));
1839
1840         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
1841                 int len = tree[n].Len;
1842
1843                 if (len == 0)
1844                         continue;
1845                 /* Now reverse the bits */
1846                 tree[n].Code = bi_reverse(next_code[len]++, len);
1847
1848                 Tracec(tree != static_ltree,
1849                            (stderr, "\nn %3d %c l %2d c %4x (%x) ", n,
1850                                 (isgraph(n) ? n : ' '), len, tree[n].Code,
1851                                 next_code[len] - 1));
1852         }
1853 }
1854
1855 /* ===========================================================================
1856  * Construct one Huffman tree and assigns the code bit strings and lengths.
1857  * Update the total bit length for the current block.
1858  * IN assertion: the field freq is set for all tree elements.
1859  * OUT assertions: the fields len and code are set to the optimal bit length
1860  *     and corresponding code. The length opt_len is updated; static_len is
1861  *     also updated if stree is not null. The field max_code is set.
1862  */
1863 static void build_tree(tree_desc * desc)
1864 {
1865         ct_data *tree = desc->dyn_tree;
1866         ct_data *stree = desc->static_tree;
1867         int elems = desc->elems;
1868         int n, m;                       /* iterate over heap elements */
1869         int max_code = -1;      /* largest code with non zero frequency */
1870         int node = elems;       /* next internal node of the tree */
1871
1872         /* Construct the initial heap, with least frequent element in
1873          * heap[SMALLEST]. The sons of heap[n] are heap[2*n] and heap[2*n+1].
1874          * heap[0] is not used.
1875          */
1876         heap_len = 0, heap_max = HEAP_SIZE;
1877
1878         for (n = 0; n < elems; n++) {
1879                 if (tree[n].Freq != 0) {
1880                         heap[++heap_len] = max_code = n;
1881                         depth[n] = 0;
1882                 } else {
1883                         tree[n].Len = 0;
1884                 }
1885         }
1886
1887         /* The pkzip format requires that at least one distance code exists,
1888          * and that at least one bit should be sent even if there is only one
1889          * possible code. So to avoid special checks later on we force at least
1890          * two codes of non zero frequency.
1891          */
1892         while (heap_len < 2) {
1893                 int new = heap[++heap_len] = (max_code < 2 ? ++max_code : 0);
1894
1895                 tree[new].Freq = 1;
1896                 depth[new] = 0;
1897                 opt_len--;
1898                 if (stree)
1899                         static_len -= stree[new].Len;
1900                 /* new is 0 or 1 so it does not have extra bits */
1901         }
1902         desc->max_code = max_code;
1903
1904         /* The elements heap[heap_len/2+1 .. heap_len] are leaves of the tree,
1905          * establish sub-heaps of increasing lengths:
1906          */
1907         for (n = heap_len / 2; n >= 1; n--)
1908                 pqdownheap(tree, n);
1909
1910         /* Construct the Huffman tree by repeatedly combining the least two
1911          * frequent nodes.
1912          */
1913         do {
1914                 pqremove(tree, n);      /* n = node of least frequency */
1915                 m = heap[SMALLEST];     /* m = node of next least frequency */
1916
1917                 heap[--heap_max] = n;   /* keep the nodes sorted by frequency */
1918                 heap[--heap_max] = m;
1919
1920                 /* Create a new node father of n and m */
1921                 tree[node].Freq = tree[n].Freq + tree[m].Freq;
1922                 depth[node] = (uch) (MAX(depth[n], depth[m]) + 1);
1923                 tree[n].Dad = tree[m].Dad = (ush) node;
1924 #ifdef DUMP_BL_TREE
1925                 if (tree == bl_tree) {
1926                         bb_error_msg("\nnode %d(%d), sons %d(%d) %d(%d)",
1927                                         node, tree[node].Freq, n, tree[n].Freq, m, tree[m].Freq);
1928                 }
1929 #endif
1930                 /* and insert the new node in the heap */
1931                 heap[SMALLEST] = node++;
1932                 pqdownheap(tree, SMALLEST);
1933
1934         } while (heap_len >= 2);
1935
1936         heap[--heap_max] = heap[SMALLEST];
1937
1938         /* At this point, the fields freq and dad are set. We can now
1939          * generate the bit lengths.
1940          */
1941         gen_bitlen((tree_desc *) desc);
1942
1943         /* The field len is now set, we can generate the bit codes */
1944         gen_codes((ct_data *) tree, max_code);
1945 }
1946
1947 /* ===========================================================================
1948  * Scan a literal or distance tree to determine the frequencies of the codes
1949  * in the bit length tree. Updates opt_len to take into account the repeat
1950  * counts. (The contribution of the bit length codes will be added later
1951  * during the construction of bl_tree.)
1952  */
1953 static void scan_tree(ct_data * tree, int max_code)
1954 {
1955         int n;                          /* iterates over all tree elements */
1956         int prevlen = -1;       /* last emitted length */
1957         int curlen;                     /* length of current code */
1958         int nextlen = tree[0].Len;      /* length of next code */
1959         int count = 0;          /* repeat count of the current code */
1960         int max_count = 7;      /* max repeat count */
1961         int min_count = 4;      /* min repeat count */
1962
1963         if (nextlen == 0)
1964                 max_count = 138, min_count = 3;
1965         tree[max_code + 1].Len = (ush) 0xffff;  /* guard */
1966
1967         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
1968                 curlen = nextlen;
1969                 nextlen = tree[n + 1].Len;
1970                 if (++count < max_count && curlen == nextlen) {
1971                         continue;
1972                 } else if (count < min_count) {
1973                         bl_tree[curlen].Freq += count;
1974                 } else if (curlen != 0) {
1975                         if (curlen != prevlen)
1976                                 bl_tree[curlen].Freq++;
1977                         bl_tree[REP_3_6].Freq++;
1978                 } else if (count <= 10) {
1979                         bl_tree[REPZ_3_10].Freq++;
1980                 } else {
1981                         bl_tree[REPZ_11_138].Freq++;
1982                 }
1983                 count = 0;
1984                 prevlen = curlen;
1985                 if (nextlen == 0) {
1986                         max_count = 138, min_count = 3;
1987                 } else if (curlen == nextlen) {
1988                         max_count = 6, min_count = 3;
1989                 } else {
1990                         max_count = 7, min_count = 4;
1991                 }
1992         }
1993 }
1994
1995 /* ===========================================================================
1996  * Send a literal or distance tree in compressed form, using the codes in
1997  * bl_tree.
1998  */
1999 static void send_tree(ct_data * tree, int max_code)
2000 {
2001         int n;                          /* iterates over all tree elements */
2002         int prevlen = -1;       /* last emitted length */
2003         int curlen;                     /* length of current code */
2004         int nextlen = tree[0].Len;      /* length of next code */
2005         int count = 0;          /* repeat count of the current code */
2006         int max_count = 7;      /* max repeat count */
2007         int min_count = 4;      /* min repeat count */
2008
2009 /* tree[max_code+1].Len = -1; *//* guard already set */
2010         if (nextlen == 0)
2011                 max_count = 138, min_count = 3;
2012
2013         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
2014                 curlen = nextlen;
2015                 nextlen = tree[n + 1].Len;
2016                 if (++count < max_count && curlen == nextlen) {
2017                         continue;
2018                 } else if (count < min_count) {
2019                         do {
2020                                 send_code(curlen, bl_tree);
2021                         } while (--count != 0);
2022
2023                 } else if (curlen != 0) {
2024                         if (curlen != prevlen) {
2025                                 send_code(curlen, bl_tree);
2026                                 count--;
2027                         }
2028                         Assert(count >= 3 && count <= 6, " 3_6?");
2029                         send_code(REP_3_6, bl_tree);
2030                         send_bits(count - 3, 2);
2031
2032                 } else if (count <= 10) {
2033                         send_code(REPZ_3_10, bl_tree);
2034                         send_bits(count - 3, 3);
2035
2036                 } else {
2037                         send_code(REPZ_11_138, bl_tree);
2038                         send_bits(count - 11, 7);
2039                 }
2040                 count = 0;
2041                 prevlen = curlen;
2042                 if (nextlen == 0) {
2043                         max_count = 138, min_count = 3;
2044                 } else if (curlen == nextlen) {
2045                         max_count = 6, min_count = 3;
2046                 } else {
2047                         max_count = 7, min_count = 4;
2048                 }
2049         }
2050 }
2051
2052 /* ===========================================================================
2053  * Construct the Huffman tree for the bit lengths and return the index in
2054  * bl_order of the last bit length code to send.
2055  */
2056 static int build_bl_tree(void)
2057 {
2058         int max_blindex;        /* index of last bit length code of non zero freq */
2059
2060         /* Determine the bit length frequencies for literal and distance trees */
2061         scan_tree((ct_data *) dyn_ltree, l_desc.max_code);
2062         scan_tree((ct_data *) dyn_dtree, d_desc.max_code);
2063
2064         /* Build the bit length tree: */
2065         build_tree((tree_desc *) (&bl_desc));
2066         /* opt_len now includes the length of the tree representations, except
2067          * the lengths of the bit lengths codes and the 5+5+4 bits for the counts.
2068          */
2069
2070         /* Determine the number of bit length codes to send. The pkzip format
2071          * requires that at least 4 bit length codes be sent. (appnote.txt says
2072          * 3 but the actual value used is 4.)
2073          */
2074         for (max_blindex = BL_CODES - 1; max_blindex >= 3; max_blindex--) {
2075                 if (bl_tree[bl_order[max_blindex]].Len != 0)
2076                         break;
2077         }
2078         /* Update opt_len to include the bit length tree and counts */
2079         opt_len += 3 * (max_blindex + 1) + 5 + 5 + 4;
2080         Tracev((stderr, "\ndyn trees: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2081
2082         return max_blindex;
2083 }
2084
2085 /* ===========================================================================
2086  * Send the header for a block using dynamic Huffman trees: the counts, the
2087  * lengths of the bit length codes, the literal tree and the distance tree.
2088  * IN assertion: lcodes >= 257, dcodes >= 1, blcodes >= 4.
2089  */
2090 static void send_all_trees(int lcodes, int dcodes, int blcodes)
2091 {
2092         int rank;                       /* index in bl_order */
2093
2094         Assert(lcodes >= 257 && dcodes >= 1 && blcodes >= 4, "not enough codes");
2095         Assert(lcodes <= L_CODES && dcodes <= D_CODES
2096                    && blcodes <= BL_CODES, "too many codes");
2097         Tracev((stderr, "\nbl counts: "));
2098         send_bits(lcodes - 257, 5);     /* not +255 as stated in appnote.txt */
2099         send_bits(dcodes - 1, 5);
2100         send_bits(blcodes - 4, 4);      /* not -3 as stated in appnote.txt */
2101         for (rank = 0; rank < blcodes; rank++) {
2102                 Tracev((stderr, "\nbl code %2d ", bl_order[rank]));
2103                 send_bits(bl_tree[bl_order[rank]].Len, 3);
2104         }
2105         Tracev((stderr, "\nbl tree: sent %ld", bits_sent));
2106
2107         send_tree((ct_data *) dyn_ltree, lcodes - 1);   /* send the literal tree */
2108         Tracev((stderr, "\nlit tree: sent %ld", bits_sent));
2109
2110         send_tree((ct_data *) dyn_dtree, dcodes - 1);   /* send the distance tree */
2111         Tracev((stderr, "\ndist tree: sent %ld", bits_sent));
2112 }
2113
2114 /* ===========================================================================
2115  * Determine the best encoding for the current block: dynamic trees, static
2116  * trees or store, and output the encoded block to the zip file. This function
2117  * returns the total compressed length for the file so far.
2118  */
2119 static ulg flush_block(char *buf, ulg stored_len, int eof)
2120 {
2121         ulg opt_lenb, static_lenb;      /* opt_len and static_len in bytes */
2122         int max_blindex;        /* index of last bit length code of non zero freq */
2123
2124         flag_buf[last_flags] = flags;   /* Save the flags for the last 8 items */
2125
2126         /* Check if the file is ascii or binary */
2127         if (*file_type == (ush) UNKNOWN)
2128                 set_file_type();
2129
2130         /* Construct the literal and distance trees */
2131         build_tree((tree_desc *) (&l_desc));
2132         Tracev((stderr, "\nlit data: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2133
2134         build_tree((tree_desc *) (&d_desc));
2135         Tracev((stderr, "\ndist data: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2136         /* At this point, opt_len and static_len are the total bit lengths of
2137          * the compressed block data, excluding the tree representations.
2138          */
2139
2140         /* Build the bit length tree for the above two trees, and get the index
2141          * in bl_order of the last bit length code to send.
2142          */
2143         max_blindex = build_bl_tree();
2144
2145         /* Determine the best encoding. Compute first the block length in bytes */
2146         opt_lenb = (opt_len + 3 + 7) >> 3;
2147         static_lenb = (static_len + 3 + 7) >> 3;
2148
2149         Trace((stderr,
2150                    "\nopt %lu(%lu) stat %lu(%lu) stored %lu lit %u dist %u ",
2151                    opt_lenb, opt_len, static_lenb, static_len, stored_len,
2152                    last_lit, last_dist));
2153
2154         if (static_lenb <= opt_lenb)
2155                 opt_lenb = static_lenb;
2156
2157         /* If compression failed and this is the first and last block,
2158          * and if the zip file can be seeked (to rewrite the local header),
2159          * the whole file is transformed into a stored file:
2160          */
2161         if (stored_len <= opt_lenb && eof && compressed_len == 0L && seekable()) {
2162                 /* Since LIT_BUFSIZE <= 2*WSIZE, the input data must be there: */
2163                 if (buf == (char *) 0)
2164                         bb_error_msg("block vanished");
2165
2166                 copy_block(buf, (unsigned) stored_len, 0);      /* without header */
2167                 compressed_len = stored_len << 3;
2168                 *file_method = STORED;
2169
2170         } else if (stored_len + 4 <= opt_lenb && buf != (char *) 0) {
2171                 /* 4: two words for the lengths */
2172                 /* The test buf != NULL is only necessary if LIT_BUFSIZE > WSIZE.
2173                  * Otherwise we can't have processed more than WSIZE input bytes since
2174                  * the last block flush, because compression would have been
2175                  * successful. If LIT_BUFSIZE <= WSIZE, it is never too late to
2176                  * transform a block into a stored block.
2177                  */
2178                 send_bits((STORED_BLOCK << 1) + eof, 3);        /* send block type */
2179                 compressed_len = (compressed_len + 3 + 7) & ~7L;
2180                 compressed_len += (stored_len + 4) << 3;
2181
2182                 copy_block(buf, (unsigned) stored_len, 1);      /* with header */
2183
2184         } else if (static_lenb == opt_lenb) {
2185                 send_bits((STATIC_TREES << 1) + eof, 3);
2186                 compress_block((ct_data *) static_ltree, (ct_data *) static_dtree);
2187                 compressed_len += 3 + static_len;
2188         } else {
2189                 send_bits((DYN_TREES << 1) + eof, 3);
2190                 send_all_trees(l_desc.max_code + 1, d_desc.max_code + 1,
2191                                            max_blindex + 1);
2192                 compress_block((ct_data *) dyn_ltree, (ct_data *) dyn_dtree);
2193                 compressed_len += 3 + opt_len;
2194         }
2195         Assert(compressed_len == bits_sent, "bad compressed size");
2196         init_block();
2197
2198         if (eof) {
2199                 bi_windup();
2200                 compressed_len += 7;    /* align on byte boundary */
2201         }
2202         Tracev((stderr, "\ncomprlen %lu(%lu) ", compressed_len >> 3,
2203                         compressed_len - 7 * eof));
2204
2205         return compressed_len >> 3;
2206 }
2207
2208 /* ===========================================================================
2209  * Save the match info and tally the frequency counts. Return true if
2210  * the current block must be flushed.
2211  */
2212 static int ct_tally(int dist, int lc)
2213 {
2214         l_buf[last_lit++] = (uch) lc;
2215         if (dist == 0) {
2216                 /* lc is the unmatched char */
2217                 dyn_ltree[lc].Freq++;
2218         } else {
2219                 /* Here, lc is the match length - MIN_MATCH */
2220                 dist--;                 /* dist = match distance - 1 */
2221                 Assert((ush) dist < (ush) MAX_DIST &&
2222                            (ush) lc <= (ush) (MAX_MATCH - MIN_MATCH) &&
2223                            (ush) d_code(dist) < (ush) D_CODES, "ct_tally: bad match");
2224
2225                 dyn_ltree[length_code[lc] + LITERALS + 1].Freq++;
2226                 dyn_dtree[d_code(dist)].Freq++;
2227
2228                 d_buf[last_dist++] = (ush) dist;
2229                 flags |= flag_bit;
2230         }
2231         flag_bit <<= 1;
2232
2233         /* Output the flags if they fill a byte: */
2234         if ((last_lit & 7) == 0) {
2235                 flag_buf[last_flags++] = flags;
2236                 flags = 0, flag_bit = 1;
2237         }
2238         /* Try to guess if it is profitable to stop the current block here */
2239         if ((last_lit & 0xfff) == 0) {
2240                 /* Compute an upper bound for the compressed length */
2241                 ulg out_length = (ulg) last_lit * 8L;
2242                 ulg in_length = (ulg) strstart - block_start;
2243                 int dcode;
2244
2245                 for (dcode = 0; dcode < D_CODES; dcode++) {
2246                         out_length +=
2247                                 (ulg) dyn_dtree[dcode].Freq * (5L + extra_dbits[dcode]);
2248                 }
2249                 out_length >>= 3;
2250                 Trace((stderr,
2251                            "\nlast_lit %u, last_dist %u, in %ld, out ~%ld(%ld%%) ",
2252                            last_lit, last_dist, in_length, out_length,
2253                            100L - out_length * 100L / in_length));
2254                 if (last_dist < last_lit / 2 && out_length < in_length / 2)
2255                         return 1;
2256         }
2257         return (last_lit == LIT_BUFSIZE - 1 || last_dist == DIST_BUFSIZE);
2258         /* We avoid equality with LIT_BUFSIZE because of wraparound at 64K
2259          * on 16 bit machines and because stored blocks are restricted to
2260          * 64K-1 bytes.
2261          */
2262 }
2263
2264 /* ===========================================================================
2265  * Send the block data compressed using the given Huffman trees
2266  */
2267 static void compress_block(ct_data * ltree, ct_data * dtree)
2268 {
2269         unsigned dist;          /* distance of matched string */
2270         int lc;                         /* match length or unmatched char (if dist == 0) */
2271         unsigned lx = 0;        /* running index in l_buf */
2272         unsigned dx = 0;        /* running index in d_buf */
2273         unsigned fx = 0;        /* running index in flag_buf */
2274         uch flag = 0;           /* current flags */
2275         unsigned code;          /* the code to send */
2276         int extra;                      /* number of extra bits to send */
2277
2278         if (last_lit != 0)
2279                 do {
2280                         if ((lx & 7) == 0)
2281                                 flag = flag_buf[fx++];
2282                         lc = l_buf[lx++];
2283                         if ((flag & 1) == 0) {
2284                                 send_code(lc, ltree);   /* send a literal byte */
2285                                 Tracecv(isgraph(lc), (stderr, " '%c' ", lc));
2286                         } else {
2287                                 /* Here, lc is the match length - MIN_MATCH */
2288                                 code = length_code[lc];
2289                                 send_code(code + LITERALS + 1, ltree);  /* send the length code */
2290                                 extra = extra_lbits[code];
2291                                 if (extra != 0) {
2292                                         lc -= base_length[code];
2293                                         send_bits(lc, extra);   /* send the extra length bits */
2294                                 }
2295                                 dist = d_buf[dx++];
2296                                 /* Here, dist is the match distance - 1 */
2297                                 code = d_code(dist);
2298                                 Assert(code < D_CODES, "bad d_code");
2299
2300                                 send_code(code, dtree); /* send the distance code */
2301                                 extra = extra_dbits[code];
2302                                 if (extra != 0) {
2303                                         dist -= base_dist[code];
2304                                         send_bits(dist, extra); /* send the extra distance bits */
2305                                 }
2306                         }                       /* literal or match pair ? */
2307                         flag >>= 1;
2308                 } while (lx < last_lit);
2309
2310         send_code(END_BLOCK, ltree);
2311 }
2312
2313 /* ===========================================================================
2314  * Set the file type to ASCII or BINARY, using a crude approximation:
2315  * binary if more than 20% of the bytes are <= 6 or >= 128, ascii otherwise.
2316  * IN assertion: the fields freq of dyn_ltree are set and the total of all
2317  * frequencies does not exceed 64K (to fit in an int on 16 bit machines).
2318  */
2319 static void set_file_type(void)
2320 {
2321         int n = 0;
2322         unsigned ascii_freq = 0;
2323         unsigned bin_freq = 0;
2324
2325         while (n < 7)
2326                 bin_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2327         while (n < 128)
2328                 ascii_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2329         while (n < LITERALS)
2330                 bin_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2331         *file_type = bin_freq > (ascii_freq >> 2) ? BINARY : ASCII;
2332         if (*file_type == BINARY && translate_eol) {
2333                 bb_error_msg("-l used on binary file");
2334         }
2335 }
2336
2337 /* zip.c -- compress files to the gzip or pkzip format
2338  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
2339  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
2340  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
2341  */
2342
2343
2344 static uint32_t crc;                    /* crc on uncompressed file data */
2345
2346 /* ===========================================================================
2347  * Deflate in to out.
2348  * IN assertions: the input and output buffers are cleared.
2349  *   The variables time_stamp and save_orig_name are initialized.
2350  */
2351 static int zip(int in, int out)
2352 {
2353         uch my_flags = 0;       /* general purpose bit flags */
2354         ush attr = 0;           /* ascii/binary flag */
2355         ush deflate_flags = 0;  /* pkzip -es, -en or -ex equivalent */
2356
2357         ifd = in;
2358         ofd = out;
2359         outcnt = 0;
2360
2361         /* Write the header to the gzip file. See algorithm.doc for the format */
2362
2363         method = DEFLATED;
2364         put_header_byte(GZIP_MAGIC[0]); /* magic header */
2365         put_header_byte(GZIP_MAGIC[1]);
2366         put_header_byte(DEFLATED);      /* compression method */
2367
2368         put_header_byte(my_flags);      /* general flags */
2369         put_32bit(time_stamp);
2370
2371         /* Write deflated file to zip file */
2372         crc = updcrc(0, 0);
2373
2374         bi_init(out);
2375         ct_init(&attr, &method);
2376         lm_init(&deflate_flags);
2377
2378         put_8bit((uch) deflate_flags);  /* extra flags */
2379         put_8bit(3);    /* OS identifier = 3 (Unix) */
2380
2381         (void) deflate();
2382
2383         /* Write the crc and uncompressed size */
2384         put_32bit(crc);
2385         put_32bit(isize);
2386
2387         flush_outbuf();
2388         return 0;
2389 }
2390
2391
2392 /* ===========================================================================
2393  * Read a new buffer from the current input file, perform end-of-line
2394  * translation, and update the crc and input file size.
2395  * IN assertion: size >= 2 (for end-of-line translation)
2396  */
2397 static int file_read(char *buf, unsigned size)
2398 {
2399         unsigned len;
2400
2401         Assert(insize == 0, "inbuf not empty");
2402
2403         len = read(ifd, buf, size);
2404         if (len == (unsigned) (-1) || len == 0)
2405                 return (int) len;
2406
2407         crc = updcrc((uch *) buf, len);
2408         isize += (ulg) len;
2409         return (int) len;
2410 }
2411
2412 /* ===========================================================================
2413  * Write the output buffer outbuf[0..outcnt-1] and update bytes_out.
2414  * (used for the compressed data only)
2415  */
2416 static void flush_outbuf(void)
2417 {
2418         if (outcnt == 0)
2419                 return;
2420
2421         write_buf(ofd, (char *) outbuf, outcnt);
2422         outcnt = 0;
2423 }