Initial public busybox upstream commit
[busybox4maemo] / 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 /* big objects in bss:
20  * 00000020 b bl_count
21  * 00000074 b base_length
22  * 00000078 b base_dist
23  * 00000078 b static_dtree
24  * 0000009c b bl_tree
25  * 000000f4 b dyn_dtree
26  * 00000100 b length_code
27  * 00000200 b dist_code
28  * 0000023d b depth
29  * 00000400 b flag_buf
30  * 0000047a b heap
31  * 00000480 b static_ltree
32  * 000008f4 b dyn_ltree
33  */
34
35 /* TODO: full support for -v for DESKTOP
36  * "/usr/bin/gzip -v a bogus aa" should say:
37 a:       85.1% -- replaced with a.gz
38 gzip: bogus: No such file or directory
39 aa:      85.1% -- replaced with aa.gz
40 */
41
42 #include "libbb.h"
43
44
45 /* ===========================================================================
46  */
47 //#define DEBUG 1
48 /* Diagnostic functions */
49 #ifdef DEBUG
50 #  define Assert(cond,msg) { if (!(cond)) bb_error_msg(msg); }
51 #  define Trace(x) fprintf x
52 #  define Tracev(x) {if (verbose) fprintf x; }
53 #  define Tracevv(x) {if (verbose > 1) fprintf x; }
54 #  define Tracec(c,x) {if (verbose && (c)) fprintf x; }
55 #  define Tracecv(c,x) {if (verbose > 1 && (c)) fprintf x; }
56 #else
57 #  define Assert(cond,msg)
58 #  define Trace(x)
59 #  define Tracev(x)
60 #  define Tracevv(x)
61 #  define Tracec(c,x)
62 #  define Tracecv(c,x)
63 #endif
64
65
66 /* ===========================================================================
67  */
68 #define SMALL_MEM
69
70 #ifndef INBUFSIZ
71 #  ifdef SMALL_MEM
72 #    define INBUFSIZ  0x2000    /* input buffer size */
73 #  else
74 #    define INBUFSIZ  0x8000    /* input buffer size */
75 #  endif
76 #endif
77
78 #ifndef OUTBUFSIZ
79 #  ifdef SMALL_MEM
80 #    define OUTBUFSIZ   8192    /* output buffer size */
81 #  else
82 #    define OUTBUFSIZ  16384    /* output buffer size */
83 #  endif
84 #endif
85
86 #ifndef DIST_BUFSIZE
87 #  ifdef SMALL_MEM
88 #    define DIST_BUFSIZE 0x2000 /* buffer for distances, see trees.c */
89 #  else
90 #    define DIST_BUFSIZE 0x8000 /* buffer for distances, see trees.c */
91 #  endif
92 #endif
93
94 /* gzip flag byte */
95 #define ASCII_FLAG   0x01       /* bit 0 set: file probably ascii text */
96 #define CONTINUATION 0x02       /* bit 1 set: continuation of multi-part gzip file */
97 #define EXTRA_FIELD  0x04       /* bit 2 set: extra field present */
98 #define ORIG_NAME    0x08       /* bit 3 set: original file name present */
99 #define COMMENT      0x10       /* bit 4 set: file comment present */
100 #define RESERVED     0xC0       /* bit 6,7:   reserved */
101
102 /* internal file attribute */
103 #define UNKNOWN 0xffff
104 #define BINARY  0
105 #define ASCII   1
106
107 #ifndef WSIZE
108 #  define WSIZE 0x8000  /* window size--must be a power of two, and */
109 #endif                  /*  at least 32K for zip's deflate method */
110
111 #define MIN_MATCH  3
112 #define MAX_MATCH  258
113 /* The minimum and maximum match lengths */
114
115 #define MIN_LOOKAHEAD (MAX_MATCH+MIN_MATCH+1)
116 /* Minimum amount of lookahead, except at the end of the input file.
117  * See deflate.c for comments about the MIN_MATCH+1.
118  */
119
120 #define MAX_DIST  (WSIZE-MIN_LOOKAHEAD)
121 /* In order to simplify the code, particularly on 16 bit machines, match
122  * distances are limited to MAX_DIST instead of WSIZE.
123  */
124
125 #ifndef MAX_PATH_LEN
126 #  define MAX_PATH_LEN   1024   /* max pathname length */
127 #endif
128
129 #define seekable()    0 /* force sequential output */
130 #define translate_eol 0 /* no option -a yet */
131
132 #ifndef BITS
133 #  define BITS 16
134 #endif
135 #define INIT_BITS 9             /* Initial number of bits per code */
136
137 #define BIT_MASK    0x1f        /* Mask for 'number of compression bits' */
138 /* Mask 0x20 is reserved to mean a fourth header byte, and 0x40 is free.
139  * It's a pity that old uncompress does not check bit 0x20. That makes
140  * extension of the format actually undesirable because old compress
141  * would just crash on the new format instead of giving a meaningful
142  * error message. It does check the number of bits, but it's more
143  * helpful to say "unsupported format, get a new version" than
144  * "can only handle 16 bits".
145  */
146
147 #ifdef MAX_EXT_CHARS
148 #  define MAX_SUFFIX  MAX_EXT_CHARS
149 #else
150 #  define MAX_SUFFIX  30
151 #endif
152
153
154 /* ===========================================================================
155  * Compile with MEDIUM_MEM to reduce the memory requirements or
156  * with SMALL_MEM to use as little memory as possible. Use BIG_MEM if the
157  * entire input file can be held in memory (not possible on 16 bit systems).
158  * Warning: defining these symbols affects HASH_BITS (see below) and thus
159  * affects the compression ratio. The compressed output
160  * is still correct, and might even be smaller in some cases.
161  */
162
163 #ifdef SMALL_MEM
164 #   define HASH_BITS  13        /* Number of bits used to hash strings */
165 #endif
166 #ifdef MEDIUM_MEM
167 #   define HASH_BITS  14
168 #endif
169 #ifndef HASH_BITS
170 #   define HASH_BITS  15
171    /* For portability to 16 bit machines, do not use values above 15. */
172 #endif
173
174 #define HASH_SIZE (unsigned)(1<<HASH_BITS)
175 #define HASH_MASK (HASH_SIZE-1)
176 #define WMASK     (WSIZE-1)
177 /* HASH_SIZE and WSIZE must be powers of two */
178 #ifndef TOO_FAR
179 #  define TOO_FAR 4096
180 #endif
181 /* Matches of length 3 are discarded if their distance exceeds TOO_FAR */
182
183
184 /* ===========================================================================
185  * These types are not really 'char', 'short' and 'long'
186  */
187 typedef uint8_t uch;
188 typedef uint16_t ush;
189 typedef uint32_t ulg;
190 typedef int32_t lng;
191
192 typedef ush Pos;
193 typedef unsigned IPos;
194 /* A Pos is an index in the character window. We use short instead of int to
195  * save space in the various tables. IPos is used only for parameter passing.
196  */
197
198 enum {
199         WINDOW_SIZE = 2 * WSIZE,
200 /* window size, 2*WSIZE except for MMAP or BIG_MEM, where it is the
201  * input file length plus MIN_LOOKAHEAD.
202  */
203
204         max_chain_length = 4096,
205 /* To speed up deflation, hash chains are never searched beyond this length.
206  * A higher limit improves compression ratio but degrades the speed.
207  */
208
209         max_lazy_match = 258,
210 /* Attempt to find a better match only when the current match is strictly
211  * smaller than this value. This mechanism is used only for compression
212  * levels >= 4.
213  */
214
215         max_insert_length = max_lazy_match,
216 /* Insert new strings in the hash table only if the match length
217  * is not greater than this length. This saves time but degrades compression.
218  * max_insert_length is used only for compression levels <= 3.
219  */
220
221         good_match = 32,
222 /* Use a faster search when the previous match is longer than this */
223
224 /* Values for max_lazy_match, good_match and max_chain_length, depending on
225  * the desired pack level (0..9). The values given below have been tuned to
226  * exclude worst case performance for pathological files. Better values may be
227  * found for specific files.
228  */
229
230         nice_match = 258,       /* Stop searching when current match exceeds this */
231 /* Note: the deflate() code requires max_lazy >= MIN_MATCH and max_chain >= 4
232  * For deflate_fast() (levels <= 3) good is ignored and lazy has a different
233  * meaning.
234  */
235 };
236
237
238 struct globals {
239
240         lng block_start;
241
242 /* window position at the beginning of the current output block. Gets
243  * negative when the window is moved backwards.
244  */
245         unsigned ins_h; /* hash index of string to be inserted */
246
247 #define H_SHIFT  ((HASH_BITS+MIN_MATCH-1) / MIN_MATCH)
248 /* Number of bits by which ins_h and del_h must be shifted at each
249  * input step. It must be such that after MIN_MATCH steps, the oldest
250  * byte no longer takes part in the hash key, that is:
251  * H_SHIFT * MIN_MATCH >= HASH_BITS
252  */
253
254         unsigned prev_length;
255
256 /* Length of the best match at previous step. Matches not greater than this
257  * are discarded. This is used in the lazy match evaluation.
258  */
259
260         unsigned strstart;      /* start of string to insert */
261         unsigned match_start;   /* start of matching string */
262         unsigned lookahead;     /* number of valid bytes ahead in window */
263
264 /* ===========================================================================
265  */
266 #define DECLARE(type, array, size) \
267         type * array
268 #define ALLOC(type, array, size) \
269         array = xzalloc((size_t)(((size)+1L)/2) * 2*sizeof(type));
270 #define FREE(array) \
271         do { free(array); array = NULL; } while (0)
272
273         /* global buffers */
274
275         /* buffer for literals or lengths */
276         /* DECLARE(uch, l_buf, LIT_BUFSIZE); */
277         DECLARE(uch, l_buf, INBUFSIZ);
278
279         DECLARE(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE);
280         DECLARE(uch, outbuf, OUTBUFSIZ);
281
282 /* Sliding window. Input bytes are read into the second half of the window,
283  * and move to the first half later to keep a dictionary of at least WSIZE
284  * bytes. With this organization, matches are limited to a distance of
285  * WSIZE-MAX_MATCH bytes, but this ensures that IO is always
286  * performed with a length multiple of the block size. Also, it limits
287  * the window size to 64K, which is quite useful on MSDOS.
288  * To do: limit the window size to WSIZE+BSZ if SMALL_MEM (the code would
289  * be less efficient).
290  */
291         DECLARE(uch, window, 2L * WSIZE);
292
293 /* Link to older string with same hash index. To limit the size of this
294  * array to 64K, this link is maintained only for the last 32K strings.
295  * An index in this array is thus a window index modulo 32K.
296  */
297         /* DECLARE(Pos, prev, WSIZE); */
298         DECLARE(ush, prev, 1L << BITS);
299
300 /* Heads of the hash chains or 0. */
301         /* DECLARE(Pos, head, 1<<HASH_BITS); */
302 #define head (G1.prev + WSIZE) /* hash head (see deflate.c) */
303
304 /* number of input bytes */
305         ulg isize;              /* only 32 bits stored in .gz file */
306
307 /* bbox always use stdin/stdout */
308 #define ifd STDIN_FILENO        /* input file descriptor */
309 #define ofd STDOUT_FILENO       /* output file descriptor */
310
311 #ifdef DEBUG
312         unsigned insize;        /* valid bytes in l_buf */
313 #endif
314         unsigned outcnt;        /* bytes in output buffer */
315
316         smallint eofile;        /* flag set at end of input file */
317
318 /* ===========================================================================
319  * Local data used by the "bit string" routines.
320  */
321
322         unsigned short bi_buf;
323
324 /* Output buffer. bits are inserted starting at the bottom (least significant
325  * bits).
326  */
327
328 #undef BUF_SIZE
329 #define BUF_SIZE (8 * sizeof(G1.bi_buf))
330 /* Number of bits used within bi_buf. (bi_buf might be implemented on
331  * more than 16 bits on some systems.)
332  */
333
334         int bi_valid;
335
336 /* Current input function. Set to mem_read for in-memory compression */
337
338 #ifdef DEBUG
339         ulg bits_sent;                  /* bit length of the compressed data */
340 #endif
341
342         uint32_t *crc_32_tab;
343         uint32_t crc;   /* shift register contents */
344 };
345
346 #define G1 (*(ptr_to_globals - 1))
347
348
349 /* ===========================================================================
350  * Write the output buffer outbuf[0..outcnt-1] and update bytes_out.
351  * (used for the compressed data only)
352  */
353 static void flush_outbuf(void)
354 {
355         if (G1.outcnt == 0)
356                 return;
357
358         xwrite(ofd, (char *) G1.outbuf, G1.outcnt);
359         G1.outcnt = 0;
360 }
361
362
363 /* ===========================================================================
364  */
365 /* put_8bit is used for the compressed output */
366 #define put_8bit(c) \
367 do { \
368         G1.outbuf[G1.outcnt++] = (c); \
369         if (G1.outcnt == OUTBUFSIZ) flush_outbuf(); \
370 } while (0)
371
372 /* Output a 16 bit value, lsb first */
373 static void put_16bit(ush w)
374 {
375         if (G1.outcnt < OUTBUFSIZ - 2) {
376                 G1.outbuf[G1.outcnt++] = w;
377                 G1.outbuf[G1.outcnt++] = w >> 8;
378         } else {
379                 put_8bit(w);
380                 put_8bit(w >> 8);
381         }
382 }
383
384 static void put_32bit(ulg n)
385 {
386         put_16bit(n);
387         put_16bit(n >> 16);
388 }
389
390 /* ===========================================================================
391  * Clear input and output buffers
392  */
393 static void clear_bufs(void)
394 {
395         G1.outcnt = 0;
396 #ifdef DEBUG
397         G1.insize = 0;
398 #endif
399         G1.isize = 0;
400 }
401
402
403 /* ===========================================================================
404  * Run a set of bytes through the crc shift register.  If s is a NULL
405  * pointer, then initialize the crc shift register contents instead.
406  * Return the current crc in either case.
407  */
408 static uint32_t updcrc(uch * s, unsigned n)
409 {
410         uint32_t c = G1.crc;
411         while (n) {
412                 c = G1.crc_32_tab[(uch)(c ^ *s++)] ^ (c >> 8);
413                 n--;
414         }
415         G1.crc = c;
416         return c;
417 }
418
419
420 /* ===========================================================================
421  * Read a new buffer from the current input file, perform end-of-line
422  * translation, and update the crc and input file size.
423  * IN assertion: size >= 2 (for end-of-line translation)
424  */
425 static unsigned file_read(void *buf, unsigned size)
426 {
427         unsigned len;
428
429         Assert(G1.insize == 0, "l_buf not empty");
430
431         len = safe_read(ifd, buf, size);
432         if (len == (unsigned)(-1) || len == 0)
433                 return len;
434
435         updcrc(buf, len);
436         G1.isize += len;
437         return len;
438 }
439
440
441 /* ===========================================================================
442  * Send a value on a given number of bits.
443  * IN assertion: length <= 16 and value fits in length bits.
444  */
445 static void send_bits(int value, int length)
446 {
447 #ifdef DEBUG
448         Tracev((stderr, " l %2d v %4x ", length, value));
449         Assert(length > 0 && length <= 15, "invalid length");
450         G1.bits_sent += length;
451 #endif
452         /* If not enough room in bi_buf, use (valid) bits from bi_buf and
453          * (16 - bi_valid) bits from value, leaving (width - (16-bi_valid))
454          * unused bits in value.
455          */
456         if (G1.bi_valid > (int) BUF_SIZE - length) {
457                 G1.bi_buf |= (value << G1.bi_valid);
458                 put_16bit(G1.bi_buf);
459                 G1.bi_buf = (ush) value >> (BUF_SIZE - G1.bi_valid);
460                 G1.bi_valid += length - BUF_SIZE;
461         } else {
462                 G1.bi_buf |= value << G1.bi_valid;
463                 G1.bi_valid += length;
464         }
465 }
466
467
468 /* ===========================================================================
469  * Reverse the first len bits of a code, using straightforward code (a faster
470  * method would use a table)
471  * IN assertion: 1 <= len <= 15
472  */
473 static unsigned bi_reverse(unsigned code, int len)
474 {
475         unsigned res = 0;
476
477         while (1) {
478                 res |= code & 1;
479                 if (--len <= 0) return res;
480                 code >>= 1;
481                 res <<= 1;
482         }
483 }
484
485
486 /* ===========================================================================
487  * Write out any remaining bits in an incomplete byte.
488  */
489 static void bi_windup(void)
490 {
491         if (G1.bi_valid > 8) {
492                 put_16bit(G1.bi_buf);
493         } else if (G1.bi_valid > 0) {
494                 put_8bit(G1.bi_buf);
495         }
496         G1.bi_buf = 0;
497         G1.bi_valid = 0;
498 #ifdef DEBUG
499         G1.bits_sent = (G1.bits_sent + 7) & ~7;
500 #endif
501 }
502
503
504 /* ===========================================================================
505  * Copy a stored block to the zip file, storing first the length and its
506  * one's complement if requested.
507  */
508 static void copy_block(char *buf, unsigned len, int header)
509 {
510         bi_windup();            /* align on byte boundary */
511
512         if (header) {
513                 put_16bit(len);
514                 put_16bit(~len);
515 #ifdef DEBUG
516                 G1.bits_sent += 2 * 16;
517 #endif
518         }
519 #ifdef DEBUG
520         G1.bits_sent += (ulg) len << 3;
521 #endif
522         while (len--) {
523                 put_8bit(*buf++);
524         }
525 }
526
527
528 /* ===========================================================================
529  * Fill the window when the lookahead becomes insufficient.
530  * Updates strstart and lookahead, and sets eofile if end of input file.
531  * IN assertion: lookahead < MIN_LOOKAHEAD && strstart + lookahead > 0
532  * OUT assertions: at least one byte has been read, or eofile is set;
533  *    file reads are performed for at least two bytes (required for the
534  *    translate_eol option).
535  */
536 static void fill_window(void)
537 {
538         unsigned n, m;
539         unsigned more = WINDOW_SIZE - G1.lookahead - G1.strstart;
540         /* Amount of free space at the end of the window. */
541
542         /* If the window is almost full and there is insufficient lookahead,
543          * move the upper half to the lower one to make room in the upper half.
544          */
545         if (more == (unsigned) -1) {
546                 /* Very unlikely, but possible on 16 bit machine if strstart == 0
547                  * and lookahead == 1 (input done one byte at time)
548                  */
549                 more--;
550         } else if (G1.strstart >= WSIZE + MAX_DIST) {
551                 /* By the IN assertion, the window is not empty so we can't confuse
552                  * more == 0 with more == 64K on a 16 bit machine.
553                  */
554                 Assert(WINDOW_SIZE == 2 * WSIZE, "no sliding with BIG_MEM");
555
556                 memcpy(G1.window, G1.window + WSIZE, WSIZE);
557                 G1.match_start -= WSIZE;
558                 G1.strstart -= WSIZE;   /* we now have strstart >= MAX_DIST: */
559
560                 G1.block_start -= WSIZE;
561
562                 for (n = 0; n < HASH_SIZE; n++) {
563                         m = head[n];
564                         head[n] = (Pos) (m >= WSIZE ? m - WSIZE : 0);
565                 }
566                 for (n = 0; n < WSIZE; n++) {
567                         m = G1.prev[n];
568                         G1.prev[n] = (Pos) (m >= WSIZE ? m - WSIZE : 0);
569                         /* If n is not on any hash chain, prev[n] is garbage but
570                          * its value will never be used.
571                          */
572                 }
573                 more += WSIZE;
574         }
575         /* At this point, more >= 2 */
576         if (!G1.eofile) {
577                 n = file_read(G1.window + G1.strstart + G1.lookahead, more);
578                 if (n == 0 || n == (unsigned) -1) {
579                         G1.eofile = 1;
580                 } else {
581                         G1.lookahead += n;
582                 }
583         }
584 }
585
586
587 /* ===========================================================================
588  * Set match_start to the longest match starting at the given string and
589  * return its length. Matches shorter or equal to prev_length are discarded,
590  * in which case the result is equal to prev_length and match_start is
591  * garbage.
592  * IN assertions: cur_match is the head of the hash chain for the current
593  *   string (strstart) and its distance is <= MAX_DIST, and prev_length >= 1
594  */
595
596 /* For MSDOS, OS/2 and 386 Unix, an optimized version is in match.asm or
597  * match.s. The code is functionally equivalent, so you can use the C version
598  * if desired.
599  */
600 static int longest_match(IPos cur_match)
601 {
602         unsigned chain_length = max_chain_length;       /* max hash chain length */
603         uch *scan = G1.window + G1.strstart;    /* current string */
604         uch *match;     /* matched string */
605         int len;        /* length of current match */
606         int best_len = G1.prev_length;  /* best match length so far */
607         IPos limit = G1.strstart > (IPos) MAX_DIST ? G1.strstart - (IPos) MAX_DIST : 0;
608         /* Stop when cur_match becomes <= limit. To simplify the code,
609          * we prevent matches with the string of window index 0.
610          */
611
612 /* The code is optimized for HASH_BITS >= 8 and MAX_MATCH-2 multiple of 16.
613  * It is easy to get rid of this optimization if necessary.
614  */
615 #if HASH_BITS < 8 || MAX_MATCH != 258
616 #  error Code too clever
617 #endif
618         uch *strend = G1.window + G1.strstart + MAX_MATCH;
619         uch scan_end1 = scan[best_len - 1];
620         uch scan_end = scan[best_len];
621
622         /* Do not waste too much time if we already have a good match: */
623         if (G1.prev_length >= good_match) {
624                 chain_length >>= 2;
625         }
626         Assert(G1.strstart <= WINDOW_SIZE - MIN_LOOKAHEAD, "insufficient lookahead");
627
628         do {
629                 Assert(cur_match < G1.strstart, "no future");
630                 match = G1.window + cur_match;
631
632                 /* Skip to next match if the match length cannot increase
633                  * or if the match length is less than 2:
634                  */
635                 if (match[best_len] != scan_end ||
636                         match[best_len - 1] != scan_end1 ||
637                         *match != *scan || *++match != scan[1])
638                         continue;
639
640                 /* The check at best_len-1 can be removed because it will be made
641                  * again later. (This heuristic is not always a win.)
642                  * It is not necessary to compare scan[2] and match[2] since they
643                  * are always equal when the other bytes match, given that
644                  * the hash keys are equal and that HASH_BITS >= 8.
645                  */
646                 scan += 2, match++;
647
648                 /* We check for insufficient lookahead only every 8th comparison;
649                  * the 256th check will be made at strstart+258.
650                  */
651                 do {
652                 } while (*++scan == *++match && *++scan == *++match &&
653                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match &&
654                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match &&
655                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match && scan < strend);
656
657                 len = MAX_MATCH - (int) (strend - scan);
658                 scan = strend - MAX_MATCH;
659
660                 if (len > best_len) {
661                         G1.match_start = cur_match;
662                         best_len = len;
663                         if (len >= nice_match)
664                                 break;
665                         scan_end1 = scan[best_len - 1];
666                         scan_end = scan[best_len];
667                 }
668         } while ((cur_match = G1.prev[cur_match & WMASK]) > limit
669                          && --chain_length != 0);
670
671         return best_len;
672 }
673
674
675 #ifdef DEBUG
676 /* ===========================================================================
677  * Check that the match at match_start is indeed a match.
678  */
679 static void check_match(IPos start, IPos match, int length)
680 {
681         /* check that the match is indeed a match */
682         if (memcmp(G1.window + match, G1.window + start, length) != 0) {
683                 bb_error_msg(" start %d, match %d, length %d", start, match, length);
684                 bb_error_msg("invalid match");
685         }
686         if (verbose > 1) {
687                 bb_error_msg("\\[%d,%d]", start - match, length);
688                 do {
689                         fputc(G1.window[start++], stderr);
690                 } while (--length != 0);
691         }
692 }
693 #else
694 #  define check_match(start, match, length) ((void)0)
695 #endif
696
697
698 /* trees.c -- output deflated data using Huffman coding
699  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
700  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
701  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
702  */
703
704 /*  PURPOSE
705  *      Encode various sets of source values using variable-length
706  *      binary code trees.
707  *
708  *  DISCUSSION
709  *      The PKZIP "deflation" process uses several Huffman trees. The more
710  *      common source values are represented by shorter bit sequences.
711  *
712  *      Each code tree is stored in the ZIP file in a compressed form
713  *      which is itself a Huffman encoding of the lengths of
714  *      all the code strings (in ascending order by source values).
715  *      The actual code strings are reconstructed from the lengths in
716  *      the UNZIP process, as described in the "application note"
717  *      (APPNOTE.TXT) distributed as part of PKWARE's PKZIP program.
718  *
719  *  REFERENCES
720  *      Lynch, Thomas J.
721  *          Data Compression:  Techniques and Applications, pp. 53-55.
722  *          Lifetime Learning Publications, 1985.  ISBN 0-534-03418-7.
723  *
724  *      Storer, James A.
725  *          Data Compression:  Methods and Theory, pp. 49-50.
726  *          Computer Science Press, 1988.  ISBN 0-7167-8156-5.
727  *
728  *      Sedgewick, R.
729  *          Algorithms, p290.
730  *          Addison-Wesley, 1983. ISBN 0-201-06672-6.
731  *
732  *  INTERFACE
733  *      void ct_init()
734  *          Allocate the match buffer, initialize the various tables [and save
735  *          the location of the internal file attribute (ascii/binary) and
736  *          method (DEFLATE/STORE) -- deleted in bbox]
737  *
738  *      void ct_tally(int dist, int lc);
739  *          Save the match info and tally the frequency counts.
740  *
741  *      ulg flush_block(char *buf, ulg stored_len, int eof)
742  *          Determine the best encoding for the current block: dynamic trees,
743  *          static trees or store, and output the encoded block to the zip
744  *          file. Returns the total compressed length for the file so far.
745  */
746
747 #define MAX_BITS 15
748 /* All codes must not exceed MAX_BITS bits */
749
750 #define MAX_BL_BITS 7
751 /* Bit length codes must not exceed MAX_BL_BITS bits */
752
753 #define LENGTH_CODES 29
754 /* number of length codes, not counting the special END_BLOCK code */
755
756 #define LITERALS  256
757 /* number of literal bytes 0..255 */
758
759 #define END_BLOCK 256
760 /* end of block literal code */
761
762 #define L_CODES (LITERALS+1+LENGTH_CODES)
763 /* number of Literal or Length codes, including the END_BLOCK code */
764
765 #define D_CODES   30
766 /* number of distance codes */
767
768 #define BL_CODES  19
769 /* number of codes used to transfer the bit lengths */
770
771 /* extra bits for each length code */
772 static const uint8_t extra_lbits[LENGTH_CODES] ALIGN1 = {
773         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4,
774         4, 4, 5, 5, 5, 5, 0
775 };
776
777 /* extra bits for each distance code */
778 static const uint8_t extra_dbits[D_CODES] ALIGN1 = {
779         0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9,
780         10, 10, 11, 11, 12, 12, 13, 13
781 };
782
783 /* extra bits for each bit length code */
784 static const uint8_t extra_blbits[BL_CODES] ALIGN1 = {
785         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 3, 7 };
786
787 /* number of codes at each bit length for an optimal tree */
788 static const uint8_t bl_order[BL_CODES] ALIGN1 = {
789         16, 17, 18, 0, 8, 7, 9, 6, 10, 5, 11, 4, 12, 3, 13, 2, 14, 1, 15 };
790
791 #define STORED_BLOCK 0
792 #define STATIC_TREES 1
793 #define DYN_TREES    2
794 /* The three kinds of block type */
795
796 #ifndef LIT_BUFSIZE
797 #  ifdef SMALL_MEM
798 #    define LIT_BUFSIZE  0x2000
799 #  else
800 #  ifdef MEDIUM_MEM
801 #    define LIT_BUFSIZE  0x4000
802 #  else
803 #    define LIT_BUFSIZE  0x8000
804 #  endif
805 #  endif
806 #endif
807 #ifndef DIST_BUFSIZE
808 #  define DIST_BUFSIZE  LIT_BUFSIZE
809 #endif
810 /* Sizes of match buffers for literals/lengths and distances.  There are
811  * 4 reasons for limiting LIT_BUFSIZE to 64K:
812  *   - frequencies can be kept in 16 bit counters
813  *   - if compression is not successful for the first block, all input data is
814  *     still in the window so we can still emit a stored block even when input
815  *     comes from standard input.  (This can also be done for all blocks if
816  *     LIT_BUFSIZE is not greater than 32K.)
817  *   - if compression is not successful for a file smaller than 64K, we can
818  *     even emit a stored file instead of a stored block (saving 5 bytes).
819  *   - creating new Huffman trees less frequently may not provide fast
820  *     adaptation to changes in the input data statistics. (Take for
821  *     example a binary file with poorly compressible code followed by
822  *     a highly compressible string table.) Smaller buffer sizes give
823  *     fast adaptation but have of course the overhead of transmitting trees
824  *     more frequently.
825  *   - I can't count above 4
826  * The current code is general and allows DIST_BUFSIZE < LIT_BUFSIZE (to save
827  * memory at the expense of compression). Some optimizations would be possible
828  * if we rely on DIST_BUFSIZE == LIT_BUFSIZE.
829  */
830 #define REP_3_6      16
831 /* repeat previous bit length 3-6 times (2 bits of repeat count) */
832 #define REPZ_3_10    17
833 /* repeat a zero length 3-10 times  (3 bits of repeat count) */
834 #define REPZ_11_138  18
835 /* repeat a zero length 11-138 times  (7 bits of repeat count) */
836
837 /* ===========================================================================
838 */
839 /* Data structure describing a single value and its code string. */
840 typedef struct ct_data {
841         union {
842                 ush freq;               /* frequency count */
843                 ush code;               /* bit string */
844         } fc;
845         union {
846                 ush dad;                /* father node in Huffman tree */
847                 ush len;                /* length of bit string */
848         } dl;
849 } ct_data;
850
851 #define Freq fc.freq
852 #define Code fc.code
853 #define Dad  dl.dad
854 #define Len  dl.len
855
856 #define HEAP_SIZE (2*L_CODES + 1)
857 /* maximum heap size */
858
859 typedef struct tree_desc {
860         ct_data *dyn_tree;      /* the dynamic tree */
861         ct_data *static_tree;   /* corresponding static tree or NULL */
862         const uint8_t *extra_bits;      /* extra bits for each code or NULL */
863         int extra_base;         /* base index for extra_bits */
864         int elems;                      /* max number of elements in the tree */
865         int max_length;         /* max bit length for the codes */
866         int max_code;           /* largest code with non zero frequency */
867 } tree_desc;
868
869 struct globals2 {
870
871         ush heap[HEAP_SIZE];     /* heap used to build the Huffman trees */
872         int heap_len;            /* number of elements in the heap */
873         int heap_max;            /* element of largest frequency */
874
875 /* The sons of heap[n] are heap[2*n] and heap[2*n+1]. heap[0] is not used.
876  * The same heap array is used to build all trees.
877  */
878
879         ct_data dyn_ltree[HEAP_SIZE];   /* literal and length tree */
880         ct_data dyn_dtree[2 * D_CODES + 1];     /* distance tree */
881
882         ct_data static_ltree[L_CODES + 2];
883
884 /* The static literal tree. Since the bit lengths are imposed, there is no
885  * need for the L_CODES extra codes used during heap construction. However
886  * The codes 286 and 287 are needed to build a canonical tree (see ct_init
887  * below).
888  */
889
890         ct_data static_dtree[D_CODES];
891
892 /* The static distance tree. (Actually a trivial tree since all codes use
893  * 5 bits.)
894  */
895
896         ct_data bl_tree[2 * BL_CODES + 1];
897
898 /* Huffman tree for the bit lengths */
899
900         tree_desc l_desc;
901         tree_desc d_desc;
902         tree_desc bl_desc;
903
904         ush bl_count[MAX_BITS + 1];
905
906 /* The lengths of the bit length codes are sent in order of decreasing
907  * probability, to avoid transmitting the lengths for unused bit length codes.
908  */
909
910         uch depth[2 * L_CODES + 1];
911
912 /* Depth of each subtree used as tie breaker for trees of equal frequency */
913
914         uch length_code[MAX_MATCH - MIN_MATCH + 1];
915
916 /* length code for each normalized match length (0 == MIN_MATCH) */
917
918         uch dist_code[512];
919
920 /* distance codes. The first 256 values correspond to the distances
921  * 3 .. 258, the last 256 values correspond to the top 8 bits of
922  * the 15 bit distances.
923  */
924
925         int base_length[LENGTH_CODES];
926
927 /* First normalized length for each code (0 = MIN_MATCH) */
928
929         int base_dist[D_CODES];
930
931 /* First normalized distance for each code (0 = distance of 1) */
932
933         uch flag_buf[LIT_BUFSIZE / 8];
934
935 /* flag_buf is a bit array distinguishing literals from lengths in
936  * l_buf, thus indicating the presence or absence of a distance.
937  */
938
939         unsigned last_lit;       /* running index in l_buf */
940         unsigned last_dist;      /* running index in d_buf */
941         unsigned last_flags;     /* running index in flag_buf */
942         uch flags;               /* current flags not yet saved in flag_buf */
943         uch flag_bit;            /* current bit used in flags */
944
945 /* bits are filled in flags starting at bit 0 (least significant).
946  * Note: these flags are overkill in the current code since we don't
947  * take advantage of DIST_BUFSIZE == LIT_BUFSIZE.
948  */
949
950         ulg opt_len;             /* bit length of current block with optimal trees */
951         ulg static_len;          /* bit length of current block with static trees */
952
953         ulg compressed_len;      /* total bit length of compressed file */
954 };
955
956 #define G2ptr ((struct globals2*)(ptr_to_globals))
957 #define G2 (*G2ptr)
958
959
960 /* ===========================================================================
961  */
962 static void gen_codes(ct_data * tree, int max_code);
963 static void build_tree(tree_desc * desc);
964 static void scan_tree(ct_data * tree, int max_code);
965 static void send_tree(ct_data * tree, int max_code);
966 static int build_bl_tree(void);
967 static void send_all_trees(int lcodes, int dcodes, int blcodes);
968 static void compress_block(ct_data * ltree, ct_data * dtree);
969
970
971 #ifndef DEBUG
972 /* Send a code of the given tree. c and tree must not have side effects */
973 #  define SEND_CODE(c, tree) send_bits(tree[c].Code, tree[c].Len)
974 #else
975 #  define SEND_CODE(c, tree) \
976 { \
977         if (verbose > 1) bb_error_msg("\ncd %3d ",(c)); \
978         send_bits(tree[c].Code, tree[c].Len); \
979 }
980 #endif
981
982 #define D_CODE(dist) \
983         ((dist) < 256 ? G2.dist_code[dist] : G2.dist_code[256 + ((dist)>>7)])
984 /* Mapping from a distance to a distance code. dist is the distance - 1 and
985  * must not have side effects. dist_code[256] and dist_code[257] are never
986  * used.
987  * The arguments must not have side effects.
988  */
989
990
991 /* ===========================================================================
992  * Initialize a new block.
993  */
994 static void init_block(void)
995 {
996         int n; /* iterates over tree elements */
997
998         /* Initialize the trees. */
999         for (n = 0; n < L_CODES; n++)
1000                 G2.dyn_ltree[n].Freq = 0;
1001         for (n = 0; n < D_CODES; n++)
1002                 G2.dyn_dtree[n].Freq = 0;
1003         for (n = 0; n < BL_CODES; n++)
1004                 G2.bl_tree[n].Freq = 0;
1005
1006         G2.dyn_ltree[END_BLOCK].Freq = 1;
1007         G2.opt_len = G2.static_len = 0;
1008         G2.last_lit = G2.last_dist = G2.last_flags = 0;
1009         G2.flags = 0;
1010         G2.flag_bit = 1;
1011 }
1012
1013
1014 /* ===========================================================================
1015  * Restore the heap property by moving down the tree starting at node k,
1016  * exchanging a node with the smallest of its two sons if necessary, stopping
1017  * when the heap property is re-established (each father smaller than its
1018  * two sons).
1019  */
1020
1021 /* Compares to subtrees, using the tree depth as tie breaker when
1022  * the subtrees have equal frequency. This minimizes the worst case length. */
1023 #define SMALLER(tree, n, m) \
1024         (tree[n].Freq < tree[m].Freq \
1025         || (tree[n].Freq == tree[m].Freq && G2.depth[n] <= G2.depth[m]))
1026
1027 static void pqdownheap(ct_data * tree, int k)
1028 {
1029         int v = G2.heap[k];
1030         int j = k << 1;         /* left son of k */
1031
1032         while (j <= G2.heap_len) {
1033                 /* Set j to the smallest of the two sons: */
1034                 if (j < G2.heap_len && SMALLER(tree, G2.heap[j + 1], G2.heap[j]))
1035                         j++;
1036
1037                 /* Exit if v is smaller than both sons */
1038                 if (SMALLER(tree, v, G2.heap[j]))
1039                         break;
1040
1041                 /* Exchange v with the smallest son */
1042                 G2.heap[k] = G2.heap[j];
1043                 k = j;
1044
1045                 /* And continue down the tree, setting j to the left son of k */
1046                 j <<= 1;
1047         }
1048         G2.heap[k] = v;
1049 }
1050
1051
1052 /* ===========================================================================
1053  * Compute the optimal bit lengths for a tree and update the total bit length
1054  * for the current block.
1055  * IN assertion: the fields freq and dad are set, heap[heap_max] and
1056  *    above are the tree nodes sorted by increasing frequency.
1057  * OUT assertions: the field len is set to the optimal bit length, the
1058  *     array bl_count contains the frequencies for each bit length.
1059  *     The length opt_len is updated; static_len is also updated if stree is
1060  *     not null.
1061  */
1062 static void gen_bitlen(tree_desc * desc)
1063 {
1064         ct_data *tree = desc->dyn_tree;
1065         const uint8_t *extra = desc->extra_bits;
1066         int base = desc->extra_base;
1067         int max_code = desc->max_code;
1068         int max_length = desc->max_length;
1069         ct_data *stree = desc->static_tree;
1070         int h;                          /* heap index */
1071         int n, m;                       /* iterate over the tree elements */
1072         int bits;                       /* bit length */
1073         int xbits;                      /* extra bits */
1074         ush f;                          /* frequency */
1075         int overflow = 0;       /* number of elements with bit length too large */
1076
1077         for (bits = 0; bits <= MAX_BITS; bits++)
1078                 G2.bl_count[bits] = 0;
1079
1080         /* In a first pass, compute the optimal bit lengths (which may
1081          * overflow in the case of the bit length tree).
1082          */
1083         tree[G2.heap[G2.heap_max]].Len = 0;     /* root of the heap */
1084
1085         for (h = G2.heap_max + 1; h < HEAP_SIZE; h++) {
1086                 n = G2.heap[h];
1087                 bits = tree[tree[n].Dad].Len + 1;
1088                 if (bits > max_length) {
1089                         bits = max_length;
1090                         overflow++;
1091                 }
1092                 tree[n].Len = (ush) bits;
1093                 /* We overwrite tree[n].Dad which is no longer needed */
1094
1095                 if (n > max_code)
1096                         continue;       /* not a leaf node */
1097
1098                 G2.bl_count[bits]++;
1099                 xbits = 0;
1100                 if (n >= base)
1101                         xbits = extra[n - base];
1102                 f = tree[n].Freq;
1103                 G2.opt_len += (ulg) f *(bits + xbits);
1104
1105                 if (stree)
1106                         G2.static_len += (ulg) f * (stree[n].Len + xbits);
1107         }
1108         if (overflow == 0)
1109                 return;
1110
1111         Trace((stderr, "\nbit length overflow\n"));
1112         /* This happens for example on obj2 and pic of the Calgary corpus */
1113
1114         /* Find the first bit length which could increase: */
1115         do {
1116                 bits = max_length - 1;
1117                 while (G2.bl_count[bits] == 0)
1118                         bits--;
1119                 G2.bl_count[bits]--;    /* move one leaf down the tree */
1120                 G2.bl_count[bits + 1] += 2;     /* move one overflow item as its brother */
1121                 G2.bl_count[max_length]--;
1122                 /* The brother of the overflow item also moves one step up,
1123                  * but this does not affect bl_count[max_length]
1124                  */
1125                 overflow -= 2;
1126         } while (overflow > 0);
1127
1128         /* Now recompute all bit lengths, scanning in increasing frequency.
1129          * h is still equal to HEAP_SIZE. (It is simpler to reconstruct all
1130          * lengths instead of fixing only the wrong ones. This idea is taken
1131          * from 'ar' written by Haruhiko Okumura.)
1132          */
1133         for (bits = max_length; bits != 0; bits--) {
1134                 n = G2.bl_count[bits];
1135                 while (n != 0) {
1136                         m = G2.heap[--h];
1137                         if (m > max_code)
1138                                 continue;
1139                         if (tree[m].Len != (unsigned) bits) {
1140                                 Trace((stderr, "code %d bits %d->%d\n", m, tree[m].Len, bits));
1141                                 G2.opt_len += ((int32_t) bits - tree[m].Len) * tree[m].Freq;
1142                                 tree[m].Len = bits;
1143                         }
1144                         n--;
1145                 }
1146         }
1147 }
1148
1149
1150 /* ===========================================================================
1151  * Generate the codes for a given tree and bit counts (which need not be
1152  * optimal).
1153  * IN assertion: the array bl_count contains the bit length statistics for
1154  * the given tree and the field len is set for all tree elements.
1155  * OUT assertion: the field code is set for all tree elements of non
1156  *     zero code length.
1157  */
1158 static void gen_codes(ct_data * tree, int max_code)
1159 {
1160         ush next_code[MAX_BITS + 1];    /* next code value for each bit length */
1161         ush code = 0;           /* running code value */
1162         int bits;                       /* bit index */
1163         int n;                          /* code index */
1164
1165         /* The distribution counts are first used to generate the code values
1166          * without bit reversal.
1167          */
1168         for (bits = 1; bits <= MAX_BITS; bits++) {
1169                 next_code[bits] = code = (code + G2.bl_count[bits - 1]) << 1;
1170         }
1171         /* Check that the bit counts in bl_count are consistent. The last code
1172          * must be all ones.
1173          */
1174         Assert(code + G2.bl_count[MAX_BITS] - 1 == (1 << MAX_BITS) - 1,
1175                    "inconsistent bit counts");
1176         Tracev((stderr, "\ngen_codes: max_code %d ", max_code));
1177
1178         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
1179                 int len = tree[n].Len;
1180
1181                 if (len == 0)
1182                         continue;
1183                 /* Now reverse the bits */
1184                 tree[n].Code = bi_reverse(next_code[len]++, len);
1185
1186                 Tracec(tree != G2.static_ltree,
1187                            (stderr, "\nn %3d %c l %2d c %4x (%x) ", n,
1188                                 (isgraph(n) ? n : ' '), len, tree[n].Code,
1189                                 next_code[len] - 1));
1190         }
1191 }
1192
1193
1194 /* ===========================================================================
1195  * Construct one Huffman tree and assigns the code bit strings and lengths.
1196  * Update the total bit length for the current block.
1197  * IN assertion: the field freq is set for all tree elements.
1198  * OUT assertions: the fields len and code are set to the optimal bit length
1199  *     and corresponding code. The length opt_len is updated; static_len is
1200  *     also updated if stree is not null. The field max_code is set.
1201  */
1202
1203 /* Remove the smallest element from the heap and recreate the heap with
1204  * one less element. Updates heap and heap_len. */
1205
1206 #define SMALLEST 1
1207 /* Index within the heap array of least frequent node in the Huffman tree */
1208
1209 #define PQREMOVE(tree, top) \
1210 do { \
1211         top = G2.heap[SMALLEST]; \
1212         G2.heap[SMALLEST] = G2.heap[G2.heap_len--]; \
1213         pqdownheap(tree, SMALLEST); \
1214 } while (0)
1215
1216 static void build_tree(tree_desc * desc)
1217 {
1218         ct_data *tree = desc->dyn_tree;
1219         ct_data *stree = desc->static_tree;
1220         int elems = desc->elems;
1221         int n, m;                       /* iterate over heap elements */
1222         int max_code = -1;      /* largest code with non zero frequency */
1223         int node = elems;       /* next internal node of the tree */
1224
1225         /* Construct the initial heap, with least frequent element in
1226          * heap[SMALLEST]. The sons of heap[n] are heap[2*n] and heap[2*n+1].
1227          * heap[0] is not used.
1228          */
1229         G2.heap_len = 0;
1230         G2.heap_max = HEAP_SIZE;
1231
1232         for (n = 0; n < elems; n++) {
1233                 if (tree[n].Freq != 0) {
1234                         G2.heap[++G2.heap_len] = max_code = n;
1235                         G2.depth[n] = 0;
1236                 } else {
1237                         tree[n].Len = 0;
1238                 }
1239         }
1240
1241         /* The pkzip format requires that at least one distance code exists,
1242          * and that at least one bit should be sent even if there is only one
1243          * possible code. So to avoid special checks later on we force at least
1244          * two codes of non zero frequency.
1245          */
1246         while (G2.heap_len < 2) {
1247                 int new = G2.heap[++G2.heap_len] = (max_code < 2 ? ++max_code : 0);
1248
1249                 tree[new].Freq = 1;
1250                 G2.depth[new] = 0;
1251                 G2.opt_len--;
1252                 if (stree)
1253                         G2.static_len -= stree[new].Len;
1254                 /* new is 0 or 1 so it does not have extra bits */
1255         }
1256         desc->max_code = max_code;
1257
1258         /* The elements heap[heap_len/2+1 .. heap_len] are leaves of the tree,
1259          * establish sub-heaps of increasing lengths:
1260          */
1261         for (n = G2.heap_len / 2; n >= 1; n--)
1262                 pqdownheap(tree, n);
1263
1264         /* Construct the Huffman tree by repeatedly combining the least two
1265          * frequent nodes.
1266          */
1267         do {
1268                 PQREMOVE(tree, n);      /* n = node of least frequency */
1269                 m = G2.heap[SMALLEST];  /* m = node of next least frequency */
1270
1271                 G2.heap[--G2.heap_max] = n;     /* keep the nodes sorted by frequency */
1272                 G2.heap[--G2.heap_max] = m;
1273
1274                 /* Create a new node father of n and m */
1275                 tree[node].Freq = tree[n].Freq + tree[m].Freq;
1276                 G2.depth[node] = MAX(G2.depth[n], G2.depth[m]) + 1;
1277                 tree[n].Dad = tree[m].Dad = (ush) node;
1278 #ifdef DUMP_BL_TREE
1279                 if (tree == G2.bl_tree) {
1280                         bb_error_msg("\nnode %d(%d), sons %d(%d) %d(%d)",
1281                                         node, tree[node].Freq, n, tree[n].Freq, m, tree[m].Freq);
1282                 }
1283 #endif
1284                 /* and insert the new node in the heap */
1285                 G2.heap[SMALLEST] = node++;
1286                 pqdownheap(tree, SMALLEST);
1287
1288         } while (G2.heap_len >= 2);
1289
1290         G2.heap[--G2.heap_max] = G2.heap[SMALLEST];
1291
1292         /* At this point, the fields freq and dad are set. We can now
1293          * generate the bit lengths.
1294          */
1295         gen_bitlen((tree_desc *) desc);
1296
1297         /* The field len is now set, we can generate the bit codes */
1298         gen_codes((ct_data *) tree, max_code);
1299 }
1300
1301
1302 /* ===========================================================================
1303  * Scan a literal or distance tree to determine the frequencies of the codes
1304  * in the bit length tree. Updates opt_len to take into account the repeat
1305  * counts. (The contribution of the bit length codes will be added later
1306  * during the construction of bl_tree.)
1307  */
1308 static void scan_tree(ct_data * tree, int max_code)
1309 {
1310         int n;                          /* iterates over all tree elements */
1311         int prevlen = -1;       /* last emitted length */
1312         int curlen;                     /* length of current code */
1313         int nextlen = tree[0].Len;      /* length of next code */
1314         int count = 0;          /* repeat count of the current code */
1315         int max_count = 7;      /* max repeat count */
1316         int min_count = 4;      /* min repeat count */
1317
1318         if (nextlen == 0) {
1319                 max_count = 138;
1320                 min_count = 3;
1321         }
1322         tree[max_code + 1].Len = 0xffff; /* guard */
1323
1324         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
1325                 curlen = nextlen;
1326                 nextlen = tree[n + 1].Len;
1327                 if (++count < max_count && curlen == nextlen)
1328                         continue;
1329
1330                 if (count < min_count) {
1331                         G2.bl_tree[curlen].Freq += count;
1332                 } else if (curlen != 0) {
1333                         if (curlen != prevlen)
1334                                 G2.bl_tree[curlen].Freq++;
1335                         G2.bl_tree[REP_3_6].Freq++;
1336                 } else if (count <= 10) {
1337                         G2.bl_tree[REPZ_3_10].Freq++;
1338                 } else {
1339                         G2.bl_tree[REPZ_11_138].Freq++;
1340                 }
1341                 count = 0;
1342                 prevlen = curlen;
1343
1344                 max_count = 7;
1345                 min_count = 4;
1346                 if (nextlen == 0) {
1347                         max_count = 138;
1348                         min_count = 3;
1349                 } else if (curlen == nextlen) {
1350                         max_count = 6;
1351                         min_count = 3;
1352                 }
1353         }
1354 }
1355
1356
1357 /* ===========================================================================
1358  * Send a literal or distance tree in compressed form, using the codes in
1359  * bl_tree.
1360  */
1361 static void send_tree(ct_data * tree, int max_code)
1362 {
1363         int n;                          /* iterates over all tree elements */
1364         int prevlen = -1;       /* last emitted length */
1365         int curlen;                     /* length of current code */
1366         int nextlen = tree[0].Len;      /* length of next code */
1367         int count = 0;          /* repeat count of the current code */
1368         int max_count = 7;      /* max repeat count */
1369         int min_count = 4;      /* min repeat count */
1370
1371 /* tree[max_code+1].Len = -1; *//* guard already set */
1372         if (nextlen == 0)
1373                 max_count = 138, min_count = 3;
1374
1375         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
1376                 curlen = nextlen;
1377                 nextlen = tree[n + 1].Len;
1378                 if (++count < max_count && curlen == nextlen) {
1379                         continue;
1380                 } else if (count < min_count) {
1381                         do {
1382                                 SEND_CODE(curlen, G2.bl_tree);
1383                         } while (--count);
1384                 } else if (curlen != 0) {
1385                         if (curlen != prevlen) {
1386                                 SEND_CODE(curlen, G2.bl_tree);
1387                                 count--;
1388                         }
1389                         Assert(count >= 3 && count <= 6, " 3_6?");
1390                         SEND_CODE(REP_3_6, G2.bl_tree);
1391                         send_bits(count - 3, 2);
1392                 } else if (count <= 10) {
1393                         SEND_CODE(REPZ_3_10, G2.bl_tree);
1394                         send_bits(count - 3, 3);
1395                 } else {
1396                         SEND_CODE(REPZ_11_138, G2.bl_tree);
1397                         send_bits(count - 11, 7);
1398                 }
1399                 count = 0;
1400                 prevlen = curlen;
1401                 if (nextlen == 0) {
1402                         max_count = 138;
1403                         min_count = 3;
1404                 } else if (curlen == nextlen) {
1405                         max_count = 6;
1406                         min_count = 3;
1407                 } else {
1408                         max_count = 7;
1409                         min_count = 4;
1410                 }
1411         }
1412 }
1413
1414
1415 /* ===========================================================================
1416  * Construct the Huffman tree for the bit lengths and return the index in
1417  * bl_order of the last bit length code to send.
1418  */
1419 static int build_bl_tree(void)
1420 {
1421         int max_blindex;        /* index of last bit length code of non zero freq */
1422
1423         /* Determine the bit length frequencies for literal and distance trees */
1424         scan_tree(G2.dyn_ltree, G2.l_desc.max_code);
1425         scan_tree(G2.dyn_dtree, G2.d_desc.max_code);
1426
1427         /* Build the bit length tree: */
1428         build_tree(&G2.bl_desc);
1429         /* opt_len now includes the length of the tree representations, except
1430          * the lengths of the bit lengths codes and the 5+5+4 bits for the counts.
1431          */
1432
1433         /* Determine the number of bit length codes to send. The pkzip format
1434          * requires that at least 4 bit length codes be sent. (appnote.txt says
1435          * 3 but the actual value used is 4.)
1436          */
1437         for (max_blindex = BL_CODES - 1; max_blindex >= 3; max_blindex--) {
1438                 if (G2.bl_tree[bl_order[max_blindex]].Len != 0)
1439                         break;
1440         }
1441         /* Update opt_len to include the bit length tree and counts */
1442         G2.opt_len += 3 * (max_blindex + 1) + 5 + 5 + 4;
1443         Tracev((stderr, "\ndyn trees: dyn %ld, stat %ld", G2.opt_len, G2.static_len));
1444
1445         return max_blindex;
1446 }
1447
1448
1449 /* ===========================================================================
1450  * Send the header for a block using dynamic Huffman trees: the counts, the
1451  * lengths of the bit length codes, the literal tree and the distance tree.
1452  * IN assertion: lcodes >= 257, dcodes >= 1, blcodes >= 4.
1453  */
1454 static void send_all_trees(int lcodes, int dcodes, int blcodes)
1455 {
1456         int rank;                       /* index in bl_order */
1457
1458         Assert(lcodes >= 257 && dcodes >= 1 && blcodes >= 4, "not enough codes");
1459         Assert(lcodes <= L_CODES && dcodes <= D_CODES
1460                    && blcodes <= BL_CODES, "too many codes");
1461         Tracev((stderr, "\nbl counts: "));
1462         send_bits(lcodes - 257, 5);     /* not +255 as stated in appnote.txt */
1463         send_bits(dcodes - 1, 5);
1464         send_bits(blcodes - 4, 4);      /* not -3 as stated in appnote.txt */
1465         for (rank = 0; rank < blcodes; rank++) {
1466                 Tracev((stderr, "\nbl code %2d ", bl_order[rank]));
1467                 send_bits(G2.bl_tree[bl_order[rank]].Len, 3);
1468         }
1469         Tracev((stderr, "\nbl tree: sent %ld", G1.bits_sent));
1470
1471         send_tree((ct_data *) G2.dyn_ltree, lcodes - 1);        /* send the literal tree */
1472         Tracev((stderr, "\nlit tree: sent %ld", G1.bits_sent));
1473
1474         send_tree((ct_data *) G2.dyn_dtree, dcodes - 1);        /* send the distance tree */
1475         Tracev((stderr, "\ndist tree: sent %ld", G1.bits_sent));
1476 }
1477
1478
1479 /* ===========================================================================
1480  * Save the match info and tally the frequency counts. Return true if
1481  * the current block must be flushed.
1482  */
1483 static int ct_tally(int dist, int lc)
1484 {
1485         G1.l_buf[G2.last_lit++] = lc;
1486         if (dist == 0) {
1487                 /* lc is the unmatched char */
1488                 G2.dyn_ltree[lc].Freq++;
1489         } else {
1490                 /* Here, lc is the match length - MIN_MATCH */
1491                 dist--;                 /* dist = match distance - 1 */
1492                 Assert((ush) dist < (ush) MAX_DIST
1493                  && (ush) lc <= (ush) (MAX_MATCH - MIN_MATCH)
1494                  && (ush) D_CODE(dist) < (ush) D_CODES, "ct_tally: bad match"
1495                 );
1496
1497                 G2.dyn_ltree[G2.length_code[lc] + LITERALS + 1].Freq++;
1498                 G2.dyn_dtree[D_CODE(dist)].Freq++;
1499
1500                 G1.d_buf[G2.last_dist++] = dist;
1501                 G2.flags |= G2.flag_bit;
1502         }
1503         G2.flag_bit <<= 1;
1504
1505         /* Output the flags if they fill a byte: */
1506         if ((G2.last_lit & 7) == 0) {
1507                 G2.flag_buf[G2.last_flags++] = G2.flags;
1508                 G2.flags = 0;
1509                 G2.flag_bit = 1;
1510         }
1511         /* Try to guess if it is profitable to stop the current block here */
1512         if ((G2.last_lit & 0xfff) == 0) {
1513                 /* Compute an upper bound for the compressed length */
1514                 ulg out_length = G2.last_lit * 8L;
1515                 ulg in_length = (ulg) G1.strstart - G1.block_start;
1516                 int dcode;
1517
1518                 for (dcode = 0; dcode < D_CODES; dcode++) {
1519                         out_length += G2.dyn_dtree[dcode].Freq * (5L + extra_dbits[dcode]);
1520                 }
1521                 out_length >>= 3;
1522                 Trace((stderr,
1523                            "\nlast_lit %u, last_dist %u, in %ld, out ~%ld(%ld%%) ",
1524                            G2.last_lit, G2.last_dist, in_length, out_length,
1525                            100L - out_length * 100L / in_length));
1526                 if (G2.last_dist < G2.last_lit / 2 && out_length < in_length / 2)
1527                         return 1;
1528         }
1529         return (G2.last_lit == LIT_BUFSIZE - 1 || G2.last_dist == DIST_BUFSIZE);
1530         /* We avoid equality with LIT_BUFSIZE because of wraparound at 64K
1531          * on 16 bit machines and because stored blocks are restricted to
1532          * 64K-1 bytes.
1533          */
1534 }
1535
1536 /* ===========================================================================
1537  * Send the block data compressed using the given Huffman trees
1538  */
1539 static void compress_block(ct_data * ltree, ct_data * dtree)
1540 {
1541         unsigned dist;          /* distance of matched string */
1542         int lc;                 /* match length or unmatched char (if dist == 0) */
1543         unsigned lx = 0;        /* running index in l_buf */
1544         unsigned dx = 0;        /* running index in d_buf */
1545         unsigned fx = 0;        /* running index in flag_buf */
1546         uch flag = 0;           /* current flags */
1547         unsigned code;          /* the code to send */
1548         int extra;              /* number of extra bits to send */
1549
1550         if (G2.last_lit != 0) do {
1551                 if ((lx & 7) == 0)
1552                         flag = G2.flag_buf[fx++];
1553                 lc = G1.l_buf[lx++];
1554                 if ((flag & 1) == 0) {
1555                         SEND_CODE(lc, ltree);   /* send a literal byte */
1556                         Tracecv(isgraph(lc), (stderr, " '%c' ", lc));
1557                 } else {
1558                         /* Here, lc is the match length - MIN_MATCH */
1559                         code = G2.length_code[lc];
1560                         SEND_CODE(code + LITERALS + 1, ltree);  /* send the length code */
1561                         extra = extra_lbits[code];
1562                         if (extra != 0) {
1563                                 lc -= G2.base_length[code];
1564                                 send_bits(lc, extra);   /* send the extra length bits */
1565                         }
1566                         dist = G1.d_buf[dx++];
1567                         /* Here, dist is the match distance - 1 */
1568                         code = D_CODE(dist);
1569                         Assert(code < D_CODES, "bad d_code");
1570
1571                         SEND_CODE(code, dtree); /* send the distance code */
1572                         extra = extra_dbits[code];
1573                         if (extra != 0) {
1574                                 dist -= G2.base_dist[code];
1575                                 send_bits(dist, extra); /* send the extra distance bits */
1576                         }
1577                 }                       /* literal or match pair ? */
1578                 flag >>= 1;
1579         } while (lx < G2.last_lit);
1580
1581         SEND_CODE(END_BLOCK, ltree);
1582 }
1583
1584
1585 /* ===========================================================================
1586  * Determine the best encoding for the current block: dynamic trees, static
1587  * trees or store, and output the encoded block to the zip file. This function
1588  * returns the total compressed length for the file so far.
1589  */
1590 static ulg flush_block(char *buf, ulg stored_len, int eof)
1591 {
1592         ulg opt_lenb, static_lenb;      /* opt_len and static_len in bytes */
1593         int max_blindex;                /* index of last bit length code of non zero freq */
1594
1595         G2.flag_buf[G2.last_flags] = G2.flags;   /* Save the flags for the last 8 items */
1596
1597         /* Construct the literal and distance trees */
1598         build_tree(&G2.l_desc);
1599         Tracev((stderr, "\nlit data: dyn %ld, stat %ld", G2.opt_len, G2.static_len));
1600
1601         build_tree(&G2.d_desc);
1602         Tracev((stderr, "\ndist data: dyn %ld, stat %ld", G2.opt_len, G2.static_len));
1603         /* At this point, opt_len and static_len are the total bit lengths of
1604          * the compressed block data, excluding the tree representations.
1605          */
1606
1607         /* Build the bit length tree for the above two trees, and get the index
1608          * in bl_order of the last bit length code to send.
1609          */
1610         max_blindex = build_bl_tree();
1611
1612         /* Determine the best encoding. Compute first the block length in bytes */
1613         opt_lenb = (G2.opt_len + 3 + 7) >> 3;
1614         static_lenb = (G2.static_len + 3 + 7) >> 3;
1615
1616         Trace((stderr,
1617                    "\nopt %lu(%lu) stat %lu(%lu) stored %lu lit %u dist %u ",
1618                    opt_lenb, G2.opt_len, static_lenb, G2.static_len, stored_len,
1619                    G2.last_lit, G2.last_dist));
1620
1621         if (static_lenb <= opt_lenb)
1622                 opt_lenb = static_lenb;
1623
1624         /* If compression failed and this is the first and last block,
1625          * and if the zip file can be seeked (to rewrite the local header),
1626          * the whole file is transformed into a stored file:
1627          */
1628         if (stored_len <= opt_lenb && eof && G2.compressed_len == 0L && seekable()) {
1629                 /* Since LIT_BUFSIZE <= 2*WSIZE, the input data must be there: */
1630                 if (buf == NULL)
1631                         bb_error_msg("block vanished");
1632
1633                 copy_block(buf, (unsigned) stored_len, 0);      /* without header */
1634                 G2.compressed_len = stored_len << 3;
1635
1636         } else if (stored_len + 4 <= opt_lenb && buf != NULL) {
1637                 /* 4: two words for the lengths */
1638                 /* The test buf != NULL is only necessary if LIT_BUFSIZE > WSIZE.
1639                  * Otherwise we can't have processed more than WSIZE input bytes since
1640                  * the last block flush, because compression would have been
1641                  * successful. If LIT_BUFSIZE <= WSIZE, it is never too late to
1642                  * transform a block into a stored block.
1643                  */
1644                 send_bits((STORED_BLOCK << 1) + eof, 3);        /* send block type */
1645                 G2.compressed_len = (G2.compressed_len + 3 + 7) & ~7L;
1646                 G2.compressed_len += (stored_len + 4) << 3;
1647
1648                 copy_block(buf, (unsigned) stored_len, 1);      /* with header */
1649
1650         } else if (static_lenb == opt_lenb) {
1651                 send_bits((STATIC_TREES << 1) + eof, 3);
1652                 compress_block((ct_data *) G2.static_ltree, (ct_data *) G2.static_dtree);
1653                 G2.compressed_len += 3 + G2.static_len;
1654         } else {
1655                 send_bits((DYN_TREES << 1) + eof, 3);
1656                 send_all_trees(G2.l_desc.max_code + 1, G2.d_desc.max_code + 1,
1657                                            max_blindex + 1);
1658                 compress_block((ct_data *) G2.dyn_ltree, (ct_data *) G2.dyn_dtree);
1659                 G2.compressed_len += 3 + G2.opt_len;
1660         }
1661         Assert(G2.compressed_len == G1.bits_sent, "bad compressed size");
1662         init_block();
1663
1664         if (eof) {
1665                 bi_windup();
1666                 G2.compressed_len += 7; /* align on byte boundary */
1667         }
1668         Tracev((stderr, "\ncomprlen %lu(%lu) ", G2.compressed_len >> 3,
1669                         G2.compressed_len - 7 * eof));
1670
1671         return G2.compressed_len >> 3;
1672 }
1673
1674
1675 /* ===========================================================================
1676  * Update a hash value with the given input byte
1677  * IN  assertion: all calls to to UPDATE_HASH are made with consecutive
1678  *    input characters, so that a running hash key can be computed from the
1679  *    previous key instead of complete recalculation each time.
1680  */
1681 #define UPDATE_HASH(h, c) (h = (((h)<<H_SHIFT) ^ (c)) & HASH_MASK)
1682
1683
1684 /* ===========================================================================
1685  * Same as above, but achieves better compression. We use a lazy
1686  * evaluation for matches: a match is finally adopted only if there is
1687  * no better match at the next window position.
1688  *
1689  * Processes a new input file and return its compressed length. Sets
1690  * the compressed length, crc, deflate flags and internal file
1691  * attributes.
1692  */
1693
1694 /* Flush the current block, with given end-of-file flag.
1695  * IN assertion: strstart is set to the end of the current match. */
1696 #define FLUSH_BLOCK(eof) \
1697         flush_block( \
1698                 G1.block_start >= 0L \
1699                         ? (char*)&G1.window[(unsigned)G1.block_start] \
1700                         : (char*)NULL, \
1701                 (ulg)G1.strstart - G1.block_start, \
1702                 (eof) \
1703         )
1704
1705 /* Insert string s in the dictionary and set match_head to the previous head
1706  * of the hash chain (the most recent string with same hash key). Return
1707  * the previous length of the hash chain.
1708  * IN  assertion: all calls to to INSERT_STRING are made with consecutive
1709  *    input characters and the first MIN_MATCH bytes of s are valid
1710  *    (except for the last MIN_MATCH-1 bytes of the input file). */
1711 #define INSERT_STRING(s, match_head) \
1712 do { \
1713         UPDATE_HASH(G1.ins_h, G1.window[(s) + MIN_MATCH-1]); \
1714         G1.prev[(s) & WMASK] = match_head = head[G1.ins_h]; \
1715         head[G1.ins_h] = (s); \
1716 } while (0)
1717
1718 static ulg deflate(void)
1719 {
1720         IPos hash_head;         /* head of hash chain */
1721         IPos prev_match;        /* previous match */
1722         int flush;                      /* set if current block must be flushed */
1723         int match_available = 0;        /* set if previous match exists */
1724         unsigned match_length = MIN_MATCH - 1;  /* length of best match */
1725
1726         /* Process the input block. */
1727         while (G1.lookahead != 0) {
1728                 /* Insert the string window[strstart .. strstart+2] in the
1729                  * dictionary, and set hash_head to the head of the hash chain:
1730                  */
1731                 INSERT_STRING(G1.strstart, hash_head);
1732
1733                 /* Find the longest match, discarding those <= prev_length.
1734                  */
1735                 G1.prev_length = match_length;
1736                 prev_match = G1.match_start;
1737                 match_length = MIN_MATCH - 1;
1738
1739                 if (hash_head != 0 && G1.prev_length < max_lazy_match
1740                  && G1.strstart - hash_head <= MAX_DIST
1741                 ) {
1742                         /* To simplify the code, we prevent matches with the string
1743                          * of window index 0 (in particular we have to avoid a match
1744                          * of the string with itself at the start of the input file).
1745                          */
1746                         match_length = longest_match(hash_head);
1747                         /* longest_match() sets match_start */
1748                         if (match_length > G1.lookahead)
1749                                 match_length = G1.lookahead;
1750
1751                         /* Ignore a length 3 match if it is too distant: */
1752                         if (match_length == MIN_MATCH && G1.strstart - G1.match_start > TOO_FAR) {
1753                                 /* If prev_match is also MIN_MATCH, G1.match_start is garbage
1754                                  * but we will ignore the current match anyway.
1755                                  */
1756                                 match_length--;
1757                         }
1758                 }
1759                 /* If there was a match at the previous step and the current
1760                  * match is not better, output the previous match:
1761                  */
1762                 if (G1.prev_length >= MIN_MATCH && match_length <= G1.prev_length) {
1763                         check_match(G1.strstart - 1, prev_match, G1.prev_length);
1764                         flush = ct_tally(G1.strstart - 1 - prev_match, G1.prev_length - MIN_MATCH);
1765
1766                         /* Insert in hash table all strings up to the end of the match.
1767                          * strstart-1 and strstart are already inserted.
1768                          */
1769                         G1.lookahead -= G1.prev_length - 1;
1770                         G1.prev_length -= 2;
1771                         do {
1772                                 G1.strstart++;
1773                                 INSERT_STRING(G1.strstart, hash_head);
1774                                 /* strstart never exceeds WSIZE-MAX_MATCH, so there are
1775                                  * always MIN_MATCH bytes ahead. If lookahead < MIN_MATCH
1776                                  * these bytes are garbage, but it does not matter since the
1777                                  * next lookahead bytes will always be emitted as literals.
1778                                  */
1779                         } while (--G1.prev_length != 0);
1780                         match_available = 0;
1781                         match_length = MIN_MATCH - 1;
1782                         G1.strstart++;
1783                         if (flush) {
1784                                 FLUSH_BLOCK(0);
1785                                 G1.block_start = G1.strstart;
1786                         }
1787                 } else if (match_available) {
1788                         /* If there was no match at the previous position, output a
1789                          * single literal. If there was a match but the current match
1790                          * is longer, truncate the previous match to a single literal.
1791                          */
1792                         Tracevv((stderr, "%c", G1.window[G1.strstart - 1]));
1793                         if (ct_tally(0, G1.window[G1.strstart - 1])) {
1794                                 FLUSH_BLOCK(0);
1795                                 G1.block_start = G1.strstart;
1796                         }
1797                         G1.strstart++;
1798                         G1.lookahead--;
1799                 } else {
1800                         /* There is no previous match to compare with, wait for
1801                          * the next step to decide.
1802                          */
1803                         match_available = 1;
1804                         G1.strstart++;
1805                         G1.lookahead--;
1806                 }
1807                 Assert(G1.strstart <= G1.isize && lookahead <= G1.isize, "a bit too far");
1808
1809                 /* Make sure that we always have enough lookahead, except
1810                  * at the end of the input file. We need MAX_MATCH bytes
1811                  * for the next match, plus MIN_MATCH bytes to insert the
1812                  * string following the next match.
1813                  */
1814                 while (G1.lookahead < MIN_LOOKAHEAD && !G1.eofile)
1815                         fill_window();
1816         }
1817         if (match_available)
1818                 ct_tally(0, G1.window[G1.strstart - 1]);
1819
1820         return FLUSH_BLOCK(1);  /* eof */
1821 }
1822
1823
1824 /* ===========================================================================
1825  * Initialize the bit string routines.
1826  */
1827 static void bi_init(void)
1828 {
1829         G1.bi_buf = 0;
1830         G1.bi_valid = 0;
1831 #ifdef DEBUG
1832         G1.bits_sent = 0L;
1833 #endif
1834 }
1835
1836
1837 /* ===========================================================================
1838  * Initialize the "longest match" routines for a new file
1839  */
1840 static void lm_init(ush * flagsp)
1841 {
1842         unsigned j;
1843
1844         /* Initialize the hash table. */
1845         memset(head, 0, HASH_SIZE * sizeof(*head));
1846         /* prev will be initialized on the fly */
1847
1848         /* speed options for the general purpose bit flag */
1849         *flagsp |= 2;   /* FAST 4, SLOW 2 */
1850         /* ??? reduce max_chain_length for binary files */
1851
1852         G1.strstart = 0;
1853         G1.block_start = 0L;
1854
1855         G1.lookahead = file_read(G1.window,
1856                         sizeof(int) <= 2 ? (unsigned) WSIZE : 2 * WSIZE);
1857
1858         if (G1.lookahead == 0 || G1.lookahead == (unsigned) -1) {
1859                 G1.eofile = 1;
1860                 G1.lookahead = 0;
1861                 return;
1862         }
1863         G1.eofile = 0;
1864         /* Make sure that we always have enough lookahead. This is important
1865          * if input comes from a device such as a tty.
1866          */
1867         while (G1.lookahead < MIN_LOOKAHEAD && !G1.eofile)
1868                 fill_window();
1869
1870         G1.ins_h = 0;
1871         for (j = 0; j < MIN_MATCH - 1; j++)
1872                 UPDATE_HASH(G1.ins_h, G1.window[j]);
1873         /* If lookahead < MIN_MATCH, ins_h is garbage, but this is
1874          * not important since only literal bytes will be emitted.
1875          */
1876 }
1877
1878
1879 /* ===========================================================================
1880  * Allocate the match buffer, initialize the various tables and save the
1881  * location of the internal file attribute (ascii/binary) and method
1882  * (DEFLATE/STORE).
1883  * One callsite in zip()
1884  */
1885 static void ct_init(void)
1886 {
1887         int n;                          /* iterates over tree elements */
1888         int length;                     /* length value */
1889         int code;                       /* code value */
1890         int dist;                       /* distance index */
1891
1892         G2.compressed_len = 0L;
1893
1894 #ifdef NOT_NEEDED
1895         if (G2.static_dtree[0].Len != 0)
1896                 return;                 /* ct_init already called */
1897 #endif
1898
1899         /* Initialize the mapping length (0..255) -> length code (0..28) */
1900         length = 0;
1901         for (code = 0; code < LENGTH_CODES - 1; code++) {
1902                 G2.base_length[code] = length;
1903                 for (n = 0; n < (1 << extra_lbits[code]); n++) {
1904                         G2.length_code[length++] = code;
1905                 }
1906         }
1907         Assert(length == 256, "ct_init: length != 256");
1908         /* Note that the length 255 (match length 258) can be represented
1909          * in two different ways: code 284 + 5 bits or code 285, so we
1910          * overwrite length_code[255] to use the best encoding:
1911          */
1912         G2.length_code[length - 1] = code;
1913
1914         /* Initialize the mapping dist (0..32K) -> dist code (0..29) */
1915         dist = 0;
1916         for (code = 0; code < 16; code++) {
1917                 G2.base_dist[code] = dist;
1918                 for (n = 0; n < (1 << extra_dbits[code]); n++) {
1919                         G2.dist_code[dist++] = code;
1920                 }
1921         }
1922         Assert(dist == 256, "ct_init: dist != 256");
1923         dist >>= 7;                     /* from now on, all distances are divided by 128 */
1924         for (; code < D_CODES; code++) {
1925                 G2.base_dist[code] = dist << 7;
1926                 for (n = 0; n < (1 << (extra_dbits[code] - 7)); n++) {
1927                         G2.dist_code[256 + dist++] = code;
1928                 }
1929         }
1930         Assert(dist == 256, "ct_init: 256+dist != 512");
1931
1932         /* Construct the codes of the static literal tree */
1933         /* already zeroed - it's in bss
1934         for (n = 0; n <= MAX_BITS; n++)
1935                 G2.bl_count[n] = 0; */
1936
1937         n = 0;
1938         while (n <= 143) {
1939                 G2.static_ltree[n++].Len = 8;
1940                 G2.bl_count[8]++;
1941         }
1942         while (n <= 255) {
1943                 G2.static_ltree[n++].Len = 9;
1944                 G2.bl_count[9]++;
1945         }
1946         while (n <= 279) {
1947                 G2.static_ltree[n++].Len = 7;
1948                 G2.bl_count[7]++;
1949         }
1950         while (n <= 287) {
1951                 G2.static_ltree[n++].Len = 8;
1952                 G2.bl_count[8]++;
1953         }
1954         /* Codes 286 and 287 do not exist, but we must include them in the
1955          * tree construction to get a canonical Huffman tree (longest code
1956          * all ones)
1957          */
1958         gen_codes((ct_data *) G2.static_ltree, L_CODES + 1);
1959
1960         /* The static distance tree is trivial: */
1961         for (n = 0; n < D_CODES; n++) {
1962                 G2.static_dtree[n].Len = 5;
1963                 G2.static_dtree[n].Code = bi_reverse(n, 5);
1964         }
1965
1966         /* Initialize the first block of the first file: */
1967         init_block();
1968 }
1969
1970
1971 /* ===========================================================================
1972  * Deflate in to out.
1973  * IN assertions: the input and output buffers are cleared.
1974  */
1975
1976 static void zip(ulg time_stamp)
1977 {
1978         ush deflate_flags = 0;  /* pkzip -es, -en or -ex equivalent */
1979
1980         G1.outcnt = 0;
1981
1982         /* Write the header to the gzip file. See algorithm.doc for the format */
1983         /* magic header for gzip files: 1F 8B */
1984         /* compression method: 8 (DEFLATED) */
1985         /* general flags: 0 */
1986         put_32bit(0x00088b1f);
1987         put_32bit(time_stamp);
1988
1989         /* Write deflated file to zip file */
1990         G1.crc = ~0;
1991
1992         bi_init();
1993         ct_init();
1994         lm_init(&deflate_flags);
1995
1996         put_8bit(deflate_flags);        /* extra flags */
1997         put_8bit(3);    /* OS identifier = 3 (Unix) */
1998
1999         deflate();
2000
2001         /* Write the crc and uncompressed size */
2002         put_32bit(~G1.crc);
2003         put_32bit(G1.isize);
2004
2005         flush_outbuf();
2006 }
2007
2008
2009 /* ======================================================================== */
2010 static
2011 char* make_new_name_gzip(char *filename)
2012 {
2013         return xasprintf("%s.gz", filename);
2014 }
2015
2016 static
2017 USE_DESKTOP(long long) int pack_gzip(void)
2018 {
2019         struct stat s;
2020
2021         clear_bufs();
2022         s.st_ctime = 0;
2023         fstat(STDIN_FILENO, &s);
2024         zip(s.st_ctime);
2025         return 0;
2026 }
2027
2028 int gzip_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
2029 #if ENABLE_GUNZIP
2030 int gzip_main(int argc, char **argv)
2031 #else
2032 int gzip_main(int argc ATTRIBUTE_UNUSED, char **argv)
2033 #endif
2034 {
2035         unsigned opt;
2036
2037         /* Must match bbunzip's constants OPT_STDOUT, OPT_FORCE! */
2038         opt = getopt32(argv, "cfv" USE_GUNZIP("d") "q123456789" );
2039 #if ENABLE_GUNZIP /* gunzip_main may not be visible... */
2040         if (opt & 0x8) // -d
2041                 return gunzip_main(argc, argv);
2042 #endif
2043         option_mask32 &= 0x7; /* ignore -q, -0..9 */
2044         //if (opt & 0x1) // -c
2045         //if (opt & 0x2) // -f
2046         //if (opt & 0x4) // -v
2047         argv += optind;
2048
2049         SET_PTR_TO_GLOBALS(xzalloc(sizeof(struct globals) + sizeof(struct globals2))
2050                         + sizeof(struct globals));
2051         G2.l_desc.dyn_tree    = G2.dyn_ltree;
2052         G2.l_desc.static_tree = G2.static_ltree;
2053         G2.l_desc.extra_bits  = extra_lbits;
2054         G2.l_desc.extra_base  = LITERALS + 1;
2055         G2.l_desc.elems       = L_CODES;
2056         G2.l_desc.max_length  = MAX_BITS;
2057         //G2.l_desc.max_code    = 0;
2058
2059         G2.d_desc.dyn_tree    = G2.dyn_dtree;
2060         G2.d_desc.static_tree = G2.static_dtree;
2061         G2.d_desc.extra_bits  = extra_dbits;
2062         //G2.d_desc.extra_base  = 0;
2063         G2.d_desc.elems       = D_CODES;
2064         G2.d_desc.max_length  = MAX_BITS;
2065         //G2.d_desc.max_code    = 0;
2066
2067         G2.bl_desc.dyn_tree    = G2.bl_tree;
2068         //G2.bl_desc.static_tree = NULL;
2069         G2.bl_desc.extra_bits  = extra_blbits,
2070         //G2.bl_desc.extra_base  = 0;
2071         G2.bl_desc.elems       = BL_CODES;
2072         G2.bl_desc.max_length  = MAX_BL_BITS;
2073         //G2.bl_desc.max_code    = 0;
2074
2075         /* Allocate all global buffers (for DYN_ALLOC option) */
2076         ALLOC(uch, G1.l_buf, INBUFSIZ);
2077         ALLOC(uch, G1.outbuf, OUTBUFSIZ);
2078         ALLOC(ush, G1.d_buf, DIST_BUFSIZE);
2079         ALLOC(uch, G1.window, 2L * WSIZE);
2080         ALLOC(ush, G1.prev, 1L << BITS);
2081
2082         /* Initialise the CRC32 table */
2083         G1.crc_32_tab = crc32_filltable(NULL, 0);
2084
2085         return bbunpack(argv, make_new_name_gzip, pack_gzip);
2086 }