39391dfda8b0e9c3b0a64e04f37ef3ca693b5b6d
[platform/upstream/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 /* 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 "busybox.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                         putc(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 typedef uch extra_bits_t;
772
773 /* extra bits for each length code */
774 static const extra_bits_t extra_lbits[LENGTH_CODES]= {
775         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4,
776         4, 4, 5, 5, 5, 5, 0
777 };
778
779 /* extra bits for each distance code */
780 static const extra_bits_t extra_dbits[D_CODES] = {
781         0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9,
782         10, 10, 11, 11, 12, 12, 13, 13
783 };
784
785 /* extra bits for each bit length code */
786 static const extra_bits_t extra_blbits[BL_CODES] = {
787         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 3, 7 };
788
789 /* number of codes at each bit length for an optimal tree */
790 static const uch bl_order[BL_CODES] = {
791         16, 17, 18, 0, 8, 7, 9, 6, 10, 5, 11, 4, 12, 3, 13, 2, 14, 1, 15 };
792
793 #define STORED_BLOCK 0
794 #define STATIC_TREES 1
795 #define DYN_TREES    2
796 /* The three kinds of block type */
797
798 #ifndef LIT_BUFSIZE
799 #  ifdef SMALL_MEM
800 #    define LIT_BUFSIZE  0x2000
801 #  else
802 #  ifdef MEDIUM_MEM
803 #    define LIT_BUFSIZE  0x4000
804 #  else
805 #    define LIT_BUFSIZE  0x8000
806 #  endif
807 #  endif
808 #endif
809 #ifndef DIST_BUFSIZE
810 #  define DIST_BUFSIZE  LIT_BUFSIZE
811 #endif
812 /* Sizes of match buffers for literals/lengths and distances.  There are
813  * 4 reasons for limiting LIT_BUFSIZE to 64K:
814  *   - frequencies can be kept in 16 bit counters
815  *   - if compression is not successful for the first block, all input data is
816  *     still in the window so we can still emit a stored block even when input
817  *     comes from standard input.  (This can also be done for all blocks if
818  *     LIT_BUFSIZE is not greater than 32K.)
819  *   - if compression is not successful for a file smaller than 64K, we can
820  *     even emit a stored file instead of a stored block (saving 5 bytes).
821  *   - creating new Huffman trees less frequently may not provide fast
822  *     adaptation to changes in the input data statistics. (Take for
823  *     example a binary file with poorly compressible code followed by
824  *     a highly compressible string table.) Smaller buffer sizes give
825  *     fast adaptation but have of course the overhead of transmitting trees
826  *     more frequently.
827  *   - I can't count above 4
828  * The current code is general and allows DIST_BUFSIZE < LIT_BUFSIZE (to save
829  * memory at the expense of compression). Some optimizations would be possible
830  * if we rely on DIST_BUFSIZE == LIT_BUFSIZE.
831  */
832 #define REP_3_6      16
833 /* repeat previous bit length 3-6 times (2 bits of repeat count) */
834 #define REPZ_3_10    17
835 /* repeat a zero length 3-10 times  (3 bits of repeat count) */
836 #define REPZ_11_138  18
837 /* repeat a zero length 11-138 times  (7 bits of repeat count) */
838
839 /* ===========================================================================
840 */
841 /* Data structure describing a single value and its code string. */
842 typedef struct ct_data {
843         union {
844                 ush freq;               /* frequency count */
845                 ush code;               /* bit string */
846         } fc;
847         union {
848                 ush dad;                /* father node in Huffman tree */
849                 ush len;                /* length of bit string */
850         } dl;
851 } ct_data;
852
853 #define Freq fc.freq
854 #define Code fc.code
855 #define Dad  dl.dad
856 #define Len  dl.len
857
858 #define HEAP_SIZE (2*L_CODES + 1)
859 /* maximum heap size */
860
861 typedef struct tree_desc {
862         ct_data *dyn_tree;      /* the dynamic tree */
863         ct_data *static_tree;   /* corresponding static tree or NULL */
864         const extra_bits_t *extra_bits; /* extra bits for each code or NULL */
865         int extra_base;         /* base index for extra_bits */
866         int elems;                      /* max number of elements in the tree */
867         int max_length;         /* max bit length for the codes */
868         int max_code;           /* largest code with non zero frequency */
869 } tree_desc;
870
871 struct globals2 {
872
873         ush heap[HEAP_SIZE];     /* heap used to build the Huffman trees */
874         int heap_len;            /* number of elements in the heap */
875         int heap_max;            /* element of largest frequency */
876
877 /* The sons of heap[n] are heap[2*n] and heap[2*n+1]. heap[0] is not used.
878  * The same heap array is used to build all trees.
879  */
880
881         ct_data dyn_ltree[HEAP_SIZE];   /* literal and length tree */
882         ct_data dyn_dtree[2 * D_CODES + 1];     /* distance tree */
883
884         ct_data static_ltree[L_CODES + 2];
885
886 /* The static literal tree. Since the bit lengths are imposed, there is no
887  * need for the L_CODES extra codes used during heap construction. However
888  * The codes 286 and 287 are needed to build a canonical tree (see ct_init
889  * below).
890  */
891
892         ct_data static_dtree[D_CODES];
893
894 /* The static distance tree. (Actually a trivial tree since all codes use
895  * 5 bits.)
896  */
897
898         ct_data bl_tree[2 * BL_CODES + 1];
899
900 /* Huffman tree for the bit lengths */
901
902         tree_desc l_desc;
903         tree_desc d_desc;
904         tree_desc bl_desc;
905
906         ush bl_count[MAX_BITS + 1];
907
908 /* The lengths of the bit length codes are sent in order of decreasing
909  * probability, to avoid transmitting the lengths for unused bit length codes.
910  */
911
912         uch depth[2 * L_CODES + 1];
913
914 /* Depth of each subtree used as tie breaker for trees of equal frequency */
915
916         uch length_code[MAX_MATCH - MIN_MATCH + 1];
917
918 /* length code for each normalized match length (0 == MIN_MATCH) */
919
920         uch dist_code[512];
921
922 /* distance codes. The first 256 values correspond to the distances
923  * 3 .. 258, the last 256 values correspond to the top 8 bits of
924  * the 15 bit distances.
925  */
926
927         int base_length[LENGTH_CODES];
928
929 /* First normalized length for each code (0 = MIN_MATCH) */
930
931         int base_dist[D_CODES];
932
933 /* First normalized distance for each code (0 = distance of 1) */
934
935         uch flag_buf[LIT_BUFSIZE / 8];
936
937 /* flag_buf is a bit array distinguishing literals from lengths in
938  * l_buf, thus indicating the presence or absence of a distance.
939  */
940
941         unsigned last_lit;       /* running index in l_buf */
942         unsigned last_dist;      /* running index in d_buf */
943         unsigned last_flags;     /* running index in flag_buf */
944         uch flags;               /* current flags not yet saved in flag_buf */
945         uch flag_bit;            /* current bit used in flags */
946
947 /* bits are filled in flags starting at bit 0 (least significant).
948  * Note: these flags are overkill in the current code since we don't
949  * take advantage of DIST_BUFSIZE == LIT_BUFSIZE.
950  */
951
952         ulg opt_len;             /* bit length of current block with optimal trees */
953         ulg static_len;          /* bit length of current block with static trees */
954
955         ulg compressed_len;      /* total bit length of compressed file */
956 };
957
958 #define G2ptr ((struct globals2*)(ptr_to_globals))
959 #define G2 (*G2ptr)
960
961
962 /* ===========================================================================
963  */
964 static void gen_codes(ct_data * tree, int max_code);
965 static void build_tree(tree_desc * desc);
966 static void scan_tree(ct_data * tree, int max_code);
967 static void send_tree(ct_data * tree, int max_code);
968 static int build_bl_tree(void);
969 static void send_all_trees(int lcodes, int dcodes, int blcodes);
970 static void compress_block(ct_data * ltree, ct_data * dtree);
971
972
973 #ifndef DEBUG
974 /* Send a code of the given tree. c and tree must not have side effects */
975 #  define SEND_CODE(c, tree) send_bits(tree[c].Code, tree[c].Len)
976 #else
977 #  define SEND_CODE(c, tree) \
978 { \
979         if (verbose > 1) bb_error_msg("\ncd %3d ",(c)); \
980         send_bits(tree[c].Code, tree[c].Len); \
981 }
982 #endif
983
984 #define D_CODE(dist) \
985         ((dist) < 256 ? G2.dist_code[dist] : G2.dist_code[256 + ((dist)>>7)])
986 /* Mapping from a distance to a distance code. dist is the distance - 1 and
987  * must not have side effects. dist_code[256] and dist_code[257] are never
988  * used.
989  * The arguments must not have side effects.
990  */
991
992
993 /* ===========================================================================
994  * Initialize a new block.
995  */
996 static void init_block(void)
997 {
998         int n; /* iterates over tree elements */
999
1000         /* Initialize the trees. */
1001         for (n = 0; n < L_CODES; n++)
1002                 G2.dyn_ltree[n].Freq = 0;
1003         for (n = 0; n < D_CODES; n++)
1004                 G2.dyn_dtree[n].Freq = 0;
1005         for (n = 0; n < BL_CODES; n++)
1006                 G2.bl_tree[n].Freq = 0;
1007
1008         G2.dyn_ltree[END_BLOCK].Freq = 1;
1009         G2.opt_len = G2.static_len = 0;
1010         G2.last_lit = G2.last_dist = G2.last_flags = 0;
1011         G2.flags = 0;
1012         G2.flag_bit = 1;
1013 }
1014
1015
1016 /* ===========================================================================
1017  * Restore the heap property by moving down the tree starting at node k,
1018  * exchanging a node with the smallest of its two sons if necessary, stopping
1019  * when the heap property is re-established (each father smaller than its
1020  * two sons).
1021  */
1022
1023 /* Compares to subtrees, using the tree depth as tie breaker when
1024  * the subtrees have equal frequency. This minimizes the worst case length. */
1025 #define SMALLER(tree, n, m) \
1026         (tree[n].Freq < tree[m].Freq \
1027         || (tree[n].Freq == tree[m].Freq && G2.depth[n] <= G2.depth[m]))
1028
1029 static void pqdownheap(ct_data * tree, int k)
1030 {
1031         int v = G2.heap[k];
1032         int j = k << 1;         /* left son of k */
1033
1034         while (j <= G2.heap_len) {
1035                 /* Set j to the smallest of the two sons: */
1036                 if (j < G2.heap_len && SMALLER(tree, G2.heap[j + 1], G2.heap[j]))
1037                         j++;
1038
1039                 /* Exit if v is smaller than both sons */
1040                 if (SMALLER(tree, v, G2.heap[j]))
1041                         break;
1042
1043                 /* Exchange v with the smallest son */
1044                 G2.heap[k] = G2.heap[j];
1045                 k = j;
1046
1047                 /* And continue down the tree, setting j to the left son of k */
1048                 j <<= 1;
1049         }
1050         G2.heap[k] = v;
1051 }
1052
1053
1054 /* ===========================================================================
1055  * Compute the optimal bit lengths for a tree and update the total bit length
1056  * for the current block.
1057  * IN assertion: the fields freq and dad are set, heap[heap_max] and
1058  *    above are the tree nodes sorted by increasing frequency.
1059  * OUT assertions: the field len is set to the optimal bit length, the
1060  *     array bl_count contains the frequencies for each bit length.
1061  *     The length opt_len is updated; static_len is also updated if stree is
1062  *     not null.
1063  */
1064 static void gen_bitlen(tree_desc * desc)
1065 {
1066         ct_data *tree = desc->dyn_tree;
1067         const extra_bits_t *extra = desc->extra_bits;
1068         int base = desc->extra_base;
1069         int max_code = desc->max_code;
1070         int max_length = desc->max_length;
1071         ct_data *stree = desc->static_tree;
1072         int h;                          /* heap index */
1073         int n, m;                       /* iterate over the tree elements */
1074         int bits;                       /* bit length */
1075         int xbits;                      /* extra bits */
1076         ush f;                          /* frequency */
1077         int overflow = 0;       /* number of elements with bit length too large */
1078
1079         for (bits = 0; bits <= MAX_BITS; bits++)
1080                 G2.bl_count[bits] = 0;
1081
1082         /* In a first pass, compute the optimal bit lengths (which may
1083          * overflow in the case of the bit length tree).
1084          */
1085         tree[G2.heap[G2.heap_max]].Len = 0;     /* root of the heap */
1086
1087         for (h = G2.heap_max + 1; h < HEAP_SIZE; h++) {
1088                 n = G2.heap[h];
1089                 bits = tree[tree[n].Dad].Len + 1;
1090                 if (bits > max_length) {
1091                         bits = max_length;
1092                         overflow++;
1093                 }
1094                 tree[n].Len = (ush) bits;
1095                 /* We overwrite tree[n].Dad which is no longer needed */
1096
1097                 if (n > max_code)
1098                         continue;       /* not a leaf node */
1099
1100                 G2.bl_count[bits]++;
1101                 xbits = 0;
1102                 if (n >= base)
1103                         xbits = extra[n - base];
1104                 f = tree[n].Freq;
1105                 G2.opt_len += (ulg) f *(bits + xbits);
1106
1107                 if (stree)
1108                         G2.static_len += (ulg) f * (stree[n].Len + xbits);
1109         }
1110         if (overflow == 0)
1111                 return;
1112
1113         Trace((stderr, "\nbit length overflow\n"));
1114         /* This happens for example on obj2 and pic of the Calgary corpus */
1115
1116         /* Find the first bit length which could increase: */
1117         do {
1118                 bits = max_length - 1;
1119                 while (G2.bl_count[bits] == 0)
1120                         bits--;
1121                 G2.bl_count[bits]--;    /* move one leaf down the tree */
1122                 G2.bl_count[bits + 1] += 2;     /* move one overflow item as its brother */
1123                 G2.bl_count[max_length]--;
1124                 /* The brother of the overflow item also moves one step up,
1125                  * but this does not affect bl_count[max_length]
1126                  */
1127                 overflow -= 2;
1128         } while (overflow > 0);
1129
1130         /* Now recompute all bit lengths, scanning in increasing frequency.
1131          * h is still equal to HEAP_SIZE. (It is simpler to reconstruct all
1132          * lengths instead of fixing only the wrong ones. This idea is taken
1133          * from 'ar' written by Haruhiko Okumura.)
1134          */
1135         for (bits = max_length; bits != 0; bits--) {
1136                 n = G2.bl_count[bits];
1137                 while (n != 0) {
1138                         m = G2.heap[--h];
1139                         if (m > max_code)
1140                                 continue;
1141                         if (tree[m].Len != (unsigned) bits) {
1142                                 Trace((stderr, "code %d bits %d->%d\n", m, tree[m].Len, bits));
1143                                 G2.opt_len += ((int32_t) bits - tree[m].Len) * tree[m].Freq;
1144                                 tree[m].Len = bits;
1145                         }
1146                         n--;
1147                 }
1148         }
1149 }
1150
1151
1152 /* ===========================================================================
1153  * Generate the codes for a given tree and bit counts (which need not be
1154  * optimal).
1155  * IN assertion: the array bl_count contains the bit length statistics for
1156  * the given tree and the field len is set for all tree elements.
1157  * OUT assertion: the field code is set for all tree elements of non
1158  *     zero code length.
1159  */
1160 static void gen_codes(ct_data * tree, int max_code)
1161 {
1162         ush next_code[MAX_BITS + 1];    /* next code value for each bit length */
1163         ush code = 0;           /* running code value */
1164         int bits;                       /* bit index */
1165         int n;                          /* code index */
1166
1167         /* The distribution counts are first used to generate the code values
1168          * without bit reversal.
1169          */
1170         for (bits = 1; bits <= MAX_BITS; bits++) {
1171                 next_code[bits] = code = (code + G2.bl_count[bits - 1]) << 1;
1172         }
1173         /* Check that the bit counts in bl_count are consistent. The last code
1174          * must be all ones.
1175          */
1176         Assert(code + G2.bl_count[MAX_BITS] - 1 == (1 << MAX_BITS) - 1,
1177                    "inconsistent bit counts");
1178         Tracev((stderr, "\ngen_codes: max_code %d ", max_code));
1179
1180         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
1181                 int len = tree[n].Len;
1182
1183                 if (len == 0)
1184                         continue;
1185                 /* Now reverse the bits */
1186                 tree[n].Code = bi_reverse(next_code[len]++, len);
1187
1188                 Tracec(tree != G2.static_ltree,
1189                            (stderr, "\nn %3d %c l %2d c %4x (%x) ", n,
1190                                 (isgraph(n) ? n : ' '), len, tree[n].Code,
1191                                 next_code[len] - 1));
1192         }
1193 }
1194
1195
1196 /* ===========================================================================
1197  * Construct one Huffman tree and assigns the code bit strings and lengths.
1198  * Update the total bit length for the current block.
1199  * IN assertion: the field freq is set for all tree elements.
1200  * OUT assertions: the fields len and code are set to the optimal bit length
1201  *     and corresponding code. The length opt_len is updated; static_len is
1202  *     also updated if stree is not null. The field max_code is set.
1203  */
1204
1205 /* Remove the smallest element from the heap and recreate the heap with
1206  * one less element. Updates heap and heap_len. */
1207
1208 #define SMALLEST 1
1209 /* Index within the heap array of least frequent node in the Huffman tree */
1210
1211 #define PQREMOVE(tree, top) \
1212 do { \
1213         top = G2.heap[SMALLEST]; \
1214         G2.heap[SMALLEST] = G2.heap[G2.heap_len--]; \
1215         pqdownheap(tree, SMALLEST); \
1216 } while (0)
1217
1218 static void build_tree(tree_desc * desc)
1219 {
1220         ct_data *tree = desc->dyn_tree;
1221         ct_data *stree = desc->static_tree;
1222         int elems = desc->elems;
1223         int n, m;                       /* iterate over heap elements */
1224         int max_code = -1;      /* largest code with non zero frequency */
1225         int node = elems;       /* next internal node of the tree */
1226
1227         /* Construct the initial heap, with least frequent element in
1228          * heap[SMALLEST]. The sons of heap[n] are heap[2*n] and heap[2*n+1].
1229          * heap[0] is not used.
1230          */
1231         G2.heap_len = 0;
1232         G2.heap_max = HEAP_SIZE;
1233
1234         for (n = 0; n < elems; n++) {
1235                 if (tree[n].Freq != 0) {
1236                         G2.heap[++G2.heap_len] = max_code = n;
1237                         G2.depth[n] = 0;
1238                 } else {
1239                         tree[n].Len = 0;
1240                 }
1241         }
1242
1243         /* The pkzip format requires that at least one distance code exists,
1244          * and that at least one bit should be sent even if there is only one
1245          * possible code. So to avoid special checks later on we force at least
1246          * two codes of non zero frequency.
1247          */
1248         while (G2.heap_len < 2) {
1249                 int new = G2.heap[++G2.heap_len] = (max_code < 2 ? ++max_code : 0);
1250
1251                 tree[new].Freq = 1;
1252                 G2.depth[new] = 0;
1253                 G2.opt_len--;
1254                 if (stree)
1255                         G2.static_len -= stree[new].Len;
1256                 /* new is 0 or 1 so it does not have extra bits */
1257         }
1258         desc->max_code = max_code;
1259
1260         /* The elements heap[heap_len/2+1 .. heap_len] are leaves of the tree,
1261          * establish sub-heaps of increasing lengths:
1262          */
1263         for (n = G2.heap_len / 2; n >= 1; n--)
1264                 pqdownheap(tree, n);
1265
1266         /* Construct the Huffman tree by repeatedly combining the least two
1267          * frequent nodes.
1268          */
1269         do {
1270                 PQREMOVE(tree, n);      /* n = node of least frequency */
1271                 m = G2.heap[SMALLEST];  /* m = node of next least frequency */
1272
1273                 G2.heap[--G2.heap_max] = n;     /* keep the nodes sorted by frequency */
1274                 G2.heap[--G2.heap_max] = m;
1275
1276                 /* Create a new node father of n and m */
1277                 tree[node].Freq = tree[n].Freq + tree[m].Freq;
1278                 G2.depth[node] = MAX(G2.depth[n], G2.depth[m]) + 1;
1279                 tree[n].Dad = tree[m].Dad = (ush) node;
1280 #ifdef DUMP_BL_TREE
1281                 if (tree == G2.bl_tree) {
1282                         bb_error_msg("\nnode %d(%d), sons %d(%d) %d(%d)",
1283                                         node, tree[node].Freq, n, tree[n].Freq, m, tree[m].Freq);
1284                 }
1285 #endif
1286                 /* and insert the new node in the heap */
1287                 G2.heap[SMALLEST] = node++;
1288                 pqdownheap(tree, SMALLEST);
1289
1290         } while (G2.heap_len >= 2);
1291
1292         G2.heap[--G2.heap_max] = G2.heap[SMALLEST];
1293
1294         /* At this point, the fields freq and dad are set. We can now
1295          * generate the bit lengths.
1296          */
1297         gen_bitlen((tree_desc *) desc);
1298
1299         /* The field len is now set, we can generate the bit codes */
1300         gen_codes((ct_data *) tree, max_code);
1301 }
1302
1303
1304 /* ===========================================================================
1305  * Scan a literal or distance tree to determine the frequencies of the codes
1306  * in the bit length tree. Updates opt_len to take into account the repeat
1307  * counts. (The contribution of the bit length codes will be added later
1308  * during the construction of bl_tree.)
1309  */
1310 static void scan_tree(ct_data * tree, int max_code)
1311 {
1312         int n;                          /* iterates over all tree elements */
1313         int prevlen = -1;       /* last emitted length */
1314         int curlen;                     /* length of current code */
1315         int nextlen = tree[0].Len;      /* length of next code */
1316         int count = 0;          /* repeat count of the current code */
1317         int max_count = 7;      /* max repeat count */
1318         int min_count = 4;      /* min repeat count */
1319
1320         if (nextlen == 0) {
1321                 max_count = 138;
1322                 min_count = 3;
1323         }
1324         tree[max_code + 1].Len = 0xffff; /* guard */
1325
1326         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
1327                 curlen = nextlen;
1328                 nextlen = tree[n + 1].Len;
1329                 if (++count < max_count && curlen == nextlen)
1330                         continue;
1331
1332                 if (count < min_count) {
1333                         G2.bl_tree[curlen].Freq += count;
1334                 } else if (curlen != 0) {
1335                         if (curlen != prevlen)
1336                                 G2.bl_tree[curlen].Freq++;
1337                         G2.bl_tree[REP_3_6].Freq++;
1338                 } else if (count <= 10) {
1339                         G2.bl_tree[REPZ_3_10].Freq++;
1340                 } else {
1341                         G2.bl_tree[REPZ_11_138].Freq++;
1342                 }
1343                 count = 0;
1344                 prevlen = curlen;
1345
1346                 max_count = 7;
1347                 min_count = 4;
1348                 if (nextlen == 0) {
1349                         max_count = 138;
1350                         min_count = 3;
1351                 } else if (curlen == nextlen) {
1352                         max_count = 6;
1353                         min_count = 3;
1354                 }
1355         }
1356 }
1357
1358
1359 /* ===========================================================================
1360  * Send a literal or distance tree in compressed form, using the codes in
1361  * bl_tree.
1362  */
1363 static void send_tree(ct_data * tree, int max_code)
1364 {
1365         int n;                          /* iterates over all tree elements */
1366         int prevlen = -1;       /* last emitted length */
1367         int curlen;                     /* length of current code */
1368         int nextlen = tree[0].Len;      /* length of next code */
1369         int count = 0;          /* repeat count of the current code */
1370         int max_count = 7;      /* max repeat count */
1371         int min_count = 4;      /* min repeat count */
1372
1373 /* tree[max_code+1].Len = -1; *//* guard already set */
1374         if (nextlen == 0)
1375                 max_count = 138, min_count = 3;
1376
1377         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
1378                 curlen = nextlen;
1379                 nextlen = tree[n + 1].Len;
1380                 if (++count < max_count && curlen == nextlen) {
1381                         continue;
1382                 } else if (count < min_count) {
1383                         do {
1384                                 SEND_CODE(curlen, G2.bl_tree);
1385                         } while (--count);
1386                 } else if (curlen != 0) {
1387                         if (curlen != prevlen) {
1388                                 SEND_CODE(curlen, G2.bl_tree);
1389                                 count--;
1390                         }
1391                         Assert(count >= 3 && count <= 6, " 3_6?");
1392                         SEND_CODE(REP_3_6, G2.bl_tree);
1393                         send_bits(count - 3, 2);
1394                 } else if (count <= 10) {
1395                         SEND_CODE(REPZ_3_10, G2.bl_tree);
1396                         send_bits(count - 3, 3);
1397                 } else {
1398                         SEND_CODE(REPZ_11_138, G2.bl_tree);
1399                         send_bits(count - 11, 7);
1400                 }
1401                 count = 0;
1402                 prevlen = curlen;
1403                 if (nextlen == 0) {
1404                         max_count = 138;
1405                         min_count = 3;
1406                 } else if (curlen == nextlen) {
1407                         max_count = 6;
1408                         min_count = 3;
1409                 } else {
1410                         max_count = 7;
1411                         min_count = 4;
1412                 }
1413         }
1414 }
1415
1416
1417 /* ===========================================================================
1418  * Construct the Huffman tree for the bit lengths and return the index in
1419  * bl_order of the last bit length code to send.
1420  */
1421 static int build_bl_tree(void)
1422 {
1423         int max_blindex;        /* index of last bit length code of non zero freq */
1424
1425         /* Determine the bit length frequencies for literal and distance trees */
1426         scan_tree(G2.dyn_ltree, G2.l_desc.max_code);
1427         scan_tree(G2.dyn_dtree, G2.d_desc.max_code);
1428
1429         /* Build the bit length tree: */
1430         build_tree(&G2.bl_desc);
1431         /* opt_len now includes the length of the tree representations, except
1432          * the lengths of the bit lengths codes and the 5+5+4 bits for the counts.
1433          */
1434
1435         /* Determine the number of bit length codes to send. The pkzip format
1436          * requires that at least 4 bit length codes be sent. (appnote.txt says
1437          * 3 but the actual value used is 4.)
1438          */
1439         for (max_blindex = BL_CODES - 1; max_blindex >= 3; max_blindex--) {
1440                 if (G2.bl_tree[bl_order[max_blindex]].Len != 0)
1441                         break;
1442         }
1443         /* Update opt_len to include the bit length tree and counts */
1444         G2.opt_len += 3 * (max_blindex + 1) + 5 + 5 + 4;
1445         Tracev((stderr, "\ndyn trees: dyn %ld, stat %ld", G2.opt_len, G2.static_len));
1446
1447         return max_blindex;
1448 }
1449
1450
1451 /* ===========================================================================
1452  * Send the header for a block using dynamic Huffman trees: the counts, the
1453  * lengths of the bit length codes, the literal tree and the distance tree.
1454  * IN assertion: lcodes >= 257, dcodes >= 1, blcodes >= 4.
1455  */
1456 static void send_all_trees(int lcodes, int dcodes, int blcodes)
1457 {
1458         int rank;                       /* index in bl_order */
1459
1460         Assert(lcodes >= 257 && dcodes >= 1 && blcodes >= 4, "not enough codes");
1461         Assert(lcodes <= L_CODES && dcodes <= D_CODES
1462                    && blcodes <= BL_CODES, "too many codes");
1463         Tracev((stderr, "\nbl counts: "));
1464         send_bits(lcodes - 257, 5);     /* not +255 as stated in appnote.txt */
1465         send_bits(dcodes - 1, 5);
1466         send_bits(blcodes - 4, 4);      /* not -3 as stated in appnote.txt */
1467         for (rank = 0; rank < blcodes; rank++) {
1468                 Tracev((stderr, "\nbl code %2d ", bl_order[rank]));
1469                 send_bits(G2.bl_tree[bl_order[rank]].Len, 3);
1470         }
1471         Tracev((stderr, "\nbl tree: sent %ld", G1.bits_sent));
1472
1473         send_tree((ct_data *) G2.dyn_ltree, lcodes - 1);        /* send the literal tree */
1474         Tracev((stderr, "\nlit tree: sent %ld", G1.bits_sent));
1475
1476         send_tree((ct_data *) G2.dyn_dtree, dcodes - 1);        /* send the distance tree */
1477         Tracev((stderr, "\ndist tree: sent %ld", G1.bits_sent));
1478 }
1479
1480
1481 /* ===========================================================================
1482  * Save the match info and tally the frequency counts. Return true if
1483  * the current block must be flushed.
1484  */
1485 static int ct_tally(int dist, int lc)
1486 {
1487         G1.l_buf[G2.last_lit++] = lc;
1488         if (dist == 0) {
1489                 /* lc is the unmatched char */
1490                 G2.dyn_ltree[lc].Freq++;
1491         } else {
1492                 /* Here, lc is the match length - MIN_MATCH */
1493                 dist--;                 /* dist = match distance - 1 */
1494                 Assert((ush) dist < (ush) MAX_DIST
1495                  && (ush) lc <= (ush) (MAX_MATCH - MIN_MATCH)
1496                  && (ush) D_CODE(dist) < (ush) D_CODES, "ct_tally: bad match"
1497                 );
1498
1499                 G2.dyn_ltree[G2.length_code[lc] + LITERALS + 1].Freq++;
1500                 G2.dyn_dtree[D_CODE(dist)].Freq++;
1501
1502                 G1.d_buf[G2.last_dist++] = dist;
1503                 G2.flags |= G2.flag_bit;
1504         }
1505         G2.flag_bit <<= 1;
1506
1507         /* Output the flags if they fill a byte: */
1508         if ((G2.last_lit & 7) == 0) {
1509                 G2.flag_buf[G2.last_flags++] = G2.flags;
1510                 G2.flags = 0;
1511                 G2.flag_bit = 1;
1512         }
1513         /* Try to guess if it is profitable to stop the current block here */
1514         if ((G2.last_lit & 0xfff) == 0) {
1515                 /* Compute an upper bound for the compressed length */
1516                 ulg out_length = G2.last_lit * 8L;
1517                 ulg in_length = (ulg) G1.strstart - G1.block_start;
1518                 int dcode;
1519
1520                 for (dcode = 0; dcode < D_CODES; dcode++) {
1521                         out_length += G2.dyn_dtree[dcode].Freq * (5L + extra_dbits[dcode]);
1522                 }
1523                 out_length >>= 3;
1524                 Trace((stderr,
1525                            "\nlast_lit %u, last_dist %u, in %ld, out ~%ld(%ld%%) ",
1526                            G2.last_lit, G2.last_dist, in_length, out_length,
1527                            100L - out_length * 100L / in_length));
1528                 if (G2.last_dist < G2.last_lit / 2 && out_length < in_length / 2)
1529                         return 1;
1530         }
1531         return (G2.last_lit == LIT_BUFSIZE - 1 || G2.last_dist == DIST_BUFSIZE);
1532         /* We avoid equality with LIT_BUFSIZE because of wraparound at 64K
1533          * on 16 bit machines and because stored blocks are restricted to
1534          * 64K-1 bytes.
1535          */
1536 }
1537
1538 /* ===========================================================================
1539  * Send the block data compressed using the given Huffman trees
1540  */
1541 static void compress_block(ct_data * ltree, ct_data * dtree)
1542 {
1543         unsigned dist;          /* distance of matched string */
1544         int lc;                 /* match length or unmatched char (if dist == 0) */
1545         unsigned lx = 0;        /* running index in l_buf */
1546         unsigned dx = 0;        /* running index in d_buf */
1547         unsigned fx = 0;        /* running index in flag_buf */
1548         uch flag = 0;           /* current flags */
1549         unsigned code;          /* the code to send */
1550         int extra;              /* number of extra bits to send */
1551
1552         if (G2.last_lit != 0) do {
1553                 if ((lx & 7) == 0)
1554                         flag = G2.flag_buf[fx++];
1555                 lc = G1.l_buf[lx++];
1556                 if ((flag & 1) == 0) {
1557                         SEND_CODE(lc, ltree);   /* send a literal byte */
1558                         Tracecv(isgraph(lc), (stderr, " '%c' ", lc));
1559                 } else {
1560                         /* Here, lc is the match length - MIN_MATCH */
1561                         code = G2.length_code[lc];
1562                         SEND_CODE(code + LITERALS + 1, ltree);  /* send the length code */
1563                         extra = extra_lbits[code];
1564                         if (extra != 0) {
1565                                 lc -= G2.base_length[code];
1566                                 send_bits(lc, extra);   /* send the extra length bits */
1567                         }
1568                         dist = G1.d_buf[dx++];
1569                         /* Here, dist is the match distance - 1 */
1570                         code = D_CODE(dist);
1571                         Assert(code < D_CODES, "bad d_code");
1572
1573                         SEND_CODE(code, dtree); /* send the distance code */
1574                         extra = extra_dbits[code];
1575                         if (extra != 0) {
1576                                 dist -= G2.base_dist[code];
1577                                 send_bits(dist, extra); /* send the extra distance bits */
1578                         }
1579                 }                       /* literal or match pair ? */
1580                 flag >>= 1;
1581         } while (lx < G2.last_lit);
1582
1583         SEND_CODE(END_BLOCK, ltree);
1584 }
1585
1586
1587 /* ===========================================================================
1588  * Determine the best encoding for the current block: dynamic trees, static
1589  * trees or store, and output the encoded block to the zip file. This function
1590  * returns the total compressed length for the file so far.
1591  */
1592 static ulg flush_block(char *buf, ulg stored_len, int eof)
1593 {
1594         ulg opt_lenb, static_lenb;      /* opt_len and static_len in bytes */
1595         int max_blindex;                /* index of last bit length code of non zero freq */
1596
1597         G2.flag_buf[G2.last_flags] = G2.flags;   /* Save the flags for the last 8 items */
1598
1599         /* Construct the literal and distance trees */
1600         build_tree(&G2.l_desc);
1601         Tracev((stderr, "\nlit data: dyn %ld, stat %ld", G2.opt_len, G2.static_len));
1602
1603         build_tree(&G2.d_desc);
1604         Tracev((stderr, "\ndist data: dyn %ld, stat %ld", G2.opt_len, G2.static_len));
1605         /* At this point, opt_len and static_len are the total bit lengths of
1606          * the compressed block data, excluding the tree representations.
1607          */
1608
1609         /* Build the bit length tree for the above two trees, and get the index
1610          * in bl_order of the last bit length code to send.
1611          */
1612         max_blindex = build_bl_tree();
1613
1614         /* Determine the best encoding. Compute first the block length in bytes */
1615         opt_lenb = (G2.opt_len + 3 + 7) >> 3;
1616         static_lenb = (G2.static_len + 3 + 7) >> 3;
1617
1618         Trace((stderr,
1619                    "\nopt %lu(%lu) stat %lu(%lu) stored %lu lit %u dist %u ",
1620                    opt_lenb, G2.opt_len, static_lenb, G2.static_len, stored_len,
1621                    G2.last_lit, G2.last_dist));
1622
1623         if (static_lenb <= opt_lenb)
1624                 opt_lenb = static_lenb;
1625
1626         /* If compression failed and this is the first and last block,
1627          * and if the zip file can be seeked (to rewrite the local header),
1628          * the whole file is transformed into a stored file:
1629          */
1630         if (stored_len <= opt_lenb && eof && G2.compressed_len == 0L && seekable()) {
1631                 /* Since LIT_BUFSIZE <= 2*WSIZE, the input data must be there: */
1632                 if (buf == NULL)
1633                         bb_error_msg("block vanished");
1634
1635                 copy_block(buf, (unsigned) stored_len, 0);      /* without header */
1636                 G2.compressed_len = stored_len << 3;
1637
1638         } else if (stored_len + 4 <= opt_lenb && buf != NULL) {
1639                 /* 4: two words for the lengths */
1640                 /* The test buf != NULL is only necessary if LIT_BUFSIZE > WSIZE.
1641                  * Otherwise we can't have processed more than WSIZE input bytes since
1642                  * the last block flush, because compression would have been
1643                  * successful. If LIT_BUFSIZE <= WSIZE, it is never too late to
1644                  * transform a block into a stored block.
1645                  */
1646                 send_bits((STORED_BLOCK << 1) + eof, 3);        /* send block type */
1647                 G2.compressed_len = (G2.compressed_len + 3 + 7) & ~7L;
1648                 G2.compressed_len += (stored_len + 4) << 3;
1649
1650                 copy_block(buf, (unsigned) stored_len, 1);      /* with header */
1651
1652         } else if (static_lenb == opt_lenb) {
1653                 send_bits((STATIC_TREES << 1) + eof, 3);
1654                 compress_block((ct_data *) G2.static_ltree, (ct_data *) G2.static_dtree);
1655                 G2.compressed_len += 3 + G2.static_len;
1656         } else {
1657                 send_bits((DYN_TREES << 1) + eof, 3);
1658                 send_all_trees(G2.l_desc.max_code + 1, G2.d_desc.max_code + 1,
1659                                            max_blindex + 1);
1660                 compress_block((ct_data *) G2.dyn_ltree, (ct_data *) G2.dyn_dtree);
1661                 G2.compressed_len += 3 + G2.opt_len;
1662         }
1663         Assert(G2.compressed_len == G1.bits_sent, "bad compressed size");
1664         init_block();
1665
1666         if (eof) {
1667                 bi_windup();
1668                 G2.compressed_len += 7; /* align on byte boundary */
1669         }
1670         Tracev((stderr, "\ncomprlen %lu(%lu) ", G2.compressed_len >> 3,
1671                         G2.compressed_len - 7 * eof));
1672
1673         return G2.compressed_len >> 3;
1674 }
1675
1676
1677 /* ===========================================================================
1678  * Update a hash value with the given input byte
1679  * IN  assertion: all calls to to UPDATE_HASH are made with consecutive
1680  *    input characters, so that a running hash key can be computed from the
1681  *    previous key instead of complete recalculation each time.
1682  */
1683 #define UPDATE_HASH(h, c) (h = (((h)<<H_SHIFT) ^ (c)) & HASH_MASK)
1684
1685
1686 /* ===========================================================================
1687  * Same as above, but achieves better compression. We use a lazy
1688  * evaluation for matches: a match is finally adopted only if there is
1689  * no better match at the next window position.
1690  *
1691  * Processes a new input file and return its compressed length. Sets
1692  * the compressed length, crc, deflate flags and internal file
1693  * attributes.
1694  */
1695
1696 /* Flush the current block, with given end-of-file flag.
1697  * IN assertion: strstart is set to the end of the current match. */
1698 #define FLUSH_BLOCK(eof) \
1699         flush_block( \
1700                 G1.block_start >= 0L \
1701                         ? (char*)&G1.window[(unsigned)G1.block_start] \
1702                         : (char*)NULL, \
1703                 (ulg)G1.strstart - G1.block_start, \
1704                 (eof) \
1705         )
1706
1707 /* Insert string s in the dictionary and set match_head to the previous head
1708  * of the hash chain (the most recent string with same hash key). Return
1709  * the previous length of the hash chain.
1710  * IN  assertion: all calls to to INSERT_STRING are made with consecutive
1711  *    input characters and the first MIN_MATCH bytes of s are valid
1712  *    (except for the last MIN_MATCH-1 bytes of the input file). */
1713 #define INSERT_STRING(s, match_head) \
1714 do { \
1715         UPDATE_HASH(G1.ins_h, G1.window[(s) + MIN_MATCH-1]); \
1716         G1.prev[(s) & WMASK] = match_head = head[G1.ins_h]; \
1717         head[G1.ins_h] = (s); \
1718 } while (0)
1719
1720 static ulg deflate(void)
1721 {
1722         IPos hash_head;         /* head of hash chain */
1723         IPos prev_match;        /* previous match */
1724         int flush;                      /* set if current block must be flushed */
1725         int match_available = 0;        /* set if previous match exists */
1726         unsigned match_length = MIN_MATCH - 1;  /* length of best match */
1727
1728         /* Process the input block. */
1729         while (G1.lookahead != 0) {
1730                 /* Insert the string window[strstart .. strstart+2] in the
1731                  * dictionary, and set hash_head to the head of the hash chain:
1732                  */
1733                 INSERT_STRING(G1.strstart, hash_head);
1734
1735                 /* Find the longest match, discarding those <= prev_length.
1736                  */
1737                 G1.prev_length = match_length;
1738                 prev_match = G1.match_start;
1739                 match_length = MIN_MATCH - 1;
1740
1741                 if (hash_head != 0 && G1.prev_length < max_lazy_match
1742                  && G1.strstart - hash_head <= MAX_DIST
1743                 ) {
1744                         /* To simplify the code, we prevent matches with the string
1745                          * of window index 0 (in particular we have to avoid a match
1746                          * of the string with itself at the start of the input file).
1747                          */
1748                         match_length = longest_match(hash_head);
1749                         /* longest_match() sets match_start */
1750                         if (match_length > G1.lookahead)
1751                                 match_length = G1.lookahead;
1752
1753                         /* Ignore a length 3 match if it is too distant: */
1754                         if (match_length == MIN_MATCH && G1.strstart - G1.match_start > TOO_FAR) {
1755                                 /* If prev_match is also MIN_MATCH, G1.match_start is garbage
1756                                  * but we will ignore the current match anyway.
1757                                  */
1758                                 match_length--;
1759                         }
1760                 }
1761                 /* If there was a match at the previous step and the current
1762                  * match is not better, output the previous match:
1763                  */
1764                 if (G1.prev_length >= MIN_MATCH && match_length <= G1.prev_length) {
1765                         check_match(G1.strstart - 1, prev_match, G1.prev_length);
1766                         flush = ct_tally(G1.strstart - 1 - prev_match, G1.prev_length - MIN_MATCH);
1767
1768                         /* Insert in hash table all strings up to the end of the match.
1769                          * strstart-1 and strstart are already inserted.
1770                          */
1771                         G1.lookahead -= G1.prev_length - 1;
1772                         G1.prev_length -= 2;
1773                         do {
1774                                 G1.strstart++;
1775                                 INSERT_STRING(G1.strstart, hash_head);
1776                                 /* strstart never exceeds WSIZE-MAX_MATCH, so there are
1777                                  * always MIN_MATCH bytes ahead. If lookahead < MIN_MATCH
1778                                  * these bytes are garbage, but it does not matter since the
1779                                  * next lookahead bytes will always be emitted as literals.
1780                                  */
1781                         } while (--G1.prev_length != 0);
1782                         match_available = 0;
1783                         match_length = MIN_MATCH - 1;
1784                         G1.strstart++;
1785                         if (flush) {
1786                                 FLUSH_BLOCK(0);
1787                                 G1.block_start = G1.strstart;
1788                         }
1789                 } else if (match_available) {
1790                         /* If there was no match at the previous position, output a
1791                          * single literal. If there was a match but the current match
1792                          * is longer, truncate the previous match to a single literal.
1793                          */
1794                         Tracevv((stderr, "%c", G1.window[G1.strstart - 1]));
1795                         if (ct_tally(0, G1.window[G1.strstart - 1])) {
1796                                 FLUSH_BLOCK(0);
1797                                 G1.block_start = G1.strstart;
1798                         }
1799                         G1.strstart++;
1800                         G1.lookahead--;
1801                 } else {
1802                         /* There is no previous match to compare with, wait for
1803                          * the next step to decide.
1804                          */
1805                         match_available = 1;
1806                         G1.strstart++;
1807                         G1.lookahead--;
1808                 }
1809                 Assert(G1.strstart <= G1.isize && lookahead <= G1.isize, "a bit too far");
1810
1811                 /* Make sure that we always have enough lookahead, except
1812                  * at the end of the input file. We need MAX_MATCH bytes
1813                  * for the next match, plus MIN_MATCH bytes to insert the
1814                  * string following the next match.
1815                  */
1816                 while (G1.lookahead < MIN_LOOKAHEAD && !G1.eofile)
1817                         fill_window();
1818         }
1819         if (match_available)
1820                 ct_tally(0, G1.window[G1.strstart - 1]);
1821
1822         return FLUSH_BLOCK(1);  /* eof */
1823 }
1824
1825
1826 /* ===========================================================================
1827  * Initialize the bit string routines.
1828  */
1829 static void bi_init(void)
1830 {
1831         G1.bi_buf = 0;
1832         G1.bi_valid = 0;
1833 #ifdef DEBUG
1834         G1.bits_sent = 0L;
1835 #endif
1836 }
1837
1838
1839 /* ===========================================================================
1840  * Initialize the "longest match" routines for a new file
1841  */
1842 static void lm_init(ush * flagsp)
1843 {
1844         unsigned j;
1845
1846         /* Initialize the hash table. */
1847         memset(head, 0, HASH_SIZE * sizeof(*head));
1848         /* prev will be initialized on the fly */
1849
1850         /* speed options for the general purpose bit flag */
1851         *flagsp |= 2;   /* FAST 4, SLOW 2 */
1852         /* ??? reduce max_chain_length for binary files */
1853
1854         G1.strstart = 0;
1855         G1.block_start = 0L;
1856
1857         G1.lookahead = file_read(G1.window,
1858                         sizeof(int) <= 2 ? (unsigned) WSIZE : 2 * WSIZE);
1859
1860         if (G1.lookahead == 0 || G1.lookahead == (unsigned) -1) {
1861                 G1.eofile = 1;
1862                 G1.lookahead = 0;
1863                 return;
1864         }
1865         G1.eofile = 0;
1866         /* Make sure that we always have enough lookahead. This is important
1867          * if input comes from a device such as a tty.
1868          */
1869         while (G1.lookahead < MIN_LOOKAHEAD && !G1.eofile)
1870                 fill_window();
1871
1872         G1.ins_h = 0;
1873         for (j = 0; j < MIN_MATCH - 1; j++)
1874                 UPDATE_HASH(G1.ins_h, G1.window[j]);
1875         /* If lookahead < MIN_MATCH, ins_h is garbage, but this is
1876          * not important since only literal bytes will be emitted.
1877          */
1878 }
1879
1880
1881 /* ===========================================================================
1882  * Allocate the match buffer, initialize the various tables and save the
1883  * location of the internal file attribute (ascii/binary) and method
1884  * (DEFLATE/STORE).
1885  * One callsite in zip()
1886  */
1887 static void ct_init(void)
1888 {
1889         int n;                          /* iterates over tree elements */
1890         int length;                     /* length value */
1891         int code;                       /* code value */
1892         int dist;                       /* distance index */
1893
1894         G2.compressed_len = 0L;
1895
1896 #ifdef NOT_NEEDED
1897         if (G2.static_dtree[0].Len != 0)
1898                 return;                 /* ct_init already called */
1899 #endif
1900
1901         /* Initialize the mapping length (0..255) -> length code (0..28) */
1902         length = 0;
1903         for (code = 0; code < LENGTH_CODES - 1; code++) {
1904                 G2.base_length[code] = length;
1905                 for (n = 0; n < (1 << extra_lbits[code]); n++) {
1906                         G2.length_code[length++] = code;
1907                 }
1908         }
1909         Assert(length == 256, "ct_init: length != 256");
1910         /* Note that the length 255 (match length 258) can be represented
1911          * in two different ways: code 284 + 5 bits or code 285, so we
1912          * overwrite length_code[255] to use the best encoding:
1913          */
1914         G2.length_code[length - 1] = code;
1915
1916         /* Initialize the mapping dist (0..32K) -> dist code (0..29) */
1917         dist = 0;
1918         for (code = 0; code < 16; code++) {
1919                 G2.base_dist[code] = dist;
1920                 for (n = 0; n < (1 << extra_dbits[code]); n++) {
1921                         G2.dist_code[dist++] = code;
1922                 }
1923         }
1924         Assert(dist == 256, "ct_init: dist != 256");
1925         dist >>= 7;                     /* from now on, all distances are divided by 128 */
1926         for (; code < D_CODES; code++) {
1927                 G2.base_dist[code] = dist << 7;
1928                 for (n = 0; n < (1 << (extra_dbits[code] - 7)); n++) {
1929                         G2.dist_code[256 + dist++] = code;
1930                 }
1931         }
1932         Assert(dist == 256, "ct_init: 256+dist != 512");
1933
1934         /* Construct the codes of the static literal tree */
1935         /* already zeroed - it's in bss
1936         for (n = 0; n <= MAX_BITS; n++)
1937                 G2.bl_count[n] = 0; */
1938
1939         n = 0;
1940         while (n <= 143) {
1941                 G2.static_ltree[n++].Len = 8;
1942                 G2.bl_count[8]++;
1943         }
1944         while (n <= 255) {
1945                 G2.static_ltree[n++].Len = 9;
1946                 G2.bl_count[9]++;
1947         }
1948         while (n <= 279) {
1949                 G2.static_ltree[n++].Len = 7;
1950                 G2.bl_count[7]++;
1951         }
1952         while (n <= 287) {
1953                 G2.static_ltree[n++].Len = 8;
1954                 G2.bl_count[8]++;
1955         }
1956         /* Codes 286 and 287 do not exist, but we must include them in the
1957          * tree construction to get a canonical Huffman tree (longest code
1958          * all ones)
1959          */
1960         gen_codes((ct_data *) G2.static_ltree, L_CODES + 1);
1961
1962         /* The static distance tree is trivial: */
1963         for (n = 0; n < D_CODES; n++) {
1964                 G2.static_dtree[n].Len = 5;
1965                 G2.static_dtree[n].Code = bi_reverse(n, 5);
1966         }
1967
1968         /* Initialize the first block of the first file: */
1969         init_block();
1970 }
1971
1972
1973 /* ===========================================================================
1974  * Deflate in to out.
1975  * IN assertions: the input and output buffers are cleared.
1976  */
1977
1978 static void zip(ulg time_stamp)
1979 {
1980         ush deflate_flags = 0;  /* pkzip -es, -en or -ex equivalent */
1981
1982         G1.outcnt = 0;
1983
1984         /* Write the header to the gzip file. See algorithm.doc for the format */
1985         /* magic header for gzip files: 1F 8B */
1986         /* compression method: 8 (DEFLATED) */
1987         /* general flags: 0 */
1988         put_32bit(0x00088b1f);
1989         put_32bit(time_stamp);
1990
1991         /* Write deflated file to zip file */
1992         G1.crc = ~0;
1993
1994         bi_init();
1995         ct_init();
1996         lm_init(&deflate_flags);
1997
1998         put_8bit(deflate_flags);        /* extra flags */
1999         put_8bit(3);    /* OS identifier = 3 (Unix) */
2000
2001         deflate();
2002
2003         /* Write the crc and uncompressed size */
2004         put_32bit(~G1.crc);
2005         put_32bit(G1.isize);
2006
2007         flush_outbuf();
2008 }
2009
2010
2011 /* ======================================================================== */
2012 static
2013 char* make_new_name_gzip(char *filename)
2014 {
2015         return xasprintf("%s.gz", filename);
2016 }
2017
2018 static
2019 USE_DESKTOP(long long) int pack_gzip(void)
2020 {
2021         struct stat s;
2022
2023         clear_bufs();
2024         s.st_ctime = 0;
2025         fstat(STDIN_FILENO, &s);
2026         zip(s.st_ctime);
2027         return 0;
2028 }
2029
2030 int gzip_main(int argc, char **argv);
2031 int gzip_main(int argc, char **argv)
2032 {
2033         unsigned opt;
2034
2035         /* Must match bbunzip's constants OPT_STDOUT, OPT_FORCE! */
2036         opt = getopt32(argc, argv, "cfv" USE_GUNZIP("d") "q123456789" );
2037         option_mask32 &= 0x7; /* Clear -d, ignore -q, -0..9 */
2038         //if (opt & 0x1) // -c
2039         //if (opt & 0x2) // -f
2040         //if (opt & 0x4) // -v
2041 #if ENABLE_GUNZIP /* gunzip_main may not be visible... */
2042         if (opt & 0x8) { // -d
2043                 return gunzip_main(argc, argv);
2044         }
2045 #endif
2046         argv += optind;
2047
2048         PTR_TO_GLOBALS = xzalloc(sizeof(struct globals) + sizeof(struct globals2))
2049                         + sizeof(struct globals);
2050         G2.l_desc.dyn_tree    = G2.dyn_ltree;
2051         G2.l_desc.static_tree = G2.static_ltree;
2052         G2.l_desc.extra_bits  = extra_lbits;
2053         G2.l_desc.extra_base  = LITERALS + 1;
2054         G2.l_desc.elems       = L_CODES;
2055         G2.l_desc.max_length  = MAX_BITS;
2056         //G2.l_desc.max_code    = 0;
2057
2058         G2.d_desc.dyn_tree    = G2.dyn_dtree;
2059         G2.d_desc.static_tree = G2.static_dtree;
2060         G2.d_desc.extra_bits  = extra_dbits;
2061         //G2.d_desc.extra_base  = 0;
2062         G2.d_desc.elems       = D_CODES;
2063         G2.d_desc.max_length  = MAX_BITS;
2064         //G2.d_desc.max_code    = 0;
2065
2066         G2.bl_desc.dyn_tree    = G2.bl_tree;
2067         //G2.bl_desc.static_tree = NULL;
2068         G2.bl_desc.extra_bits  = extra_blbits,
2069         //G2.bl_desc.extra_base  = 0;
2070         G2.bl_desc.elems       = BL_CODES;
2071         G2.bl_desc.max_length  = MAX_BL_BITS;
2072         //G2.bl_desc.max_code    = 0;
2073
2074         /* Allocate all global buffers (for DYN_ALLOC option) */
2075         ALLOC(uch, G1.l_buf, INBUFSIZ);
2076         ALLOC(uch, G1.outbuf, OUTBUFSIZ);
2077         ALLOC(ush, G1.d_buf, DIST_BUFSIZE);
2078         ALLOC(uch, G1.window, 2L * WSIZE);
2079         ALLOC(ush, G1.prev, 1L << BITS);
2080
2081         /* Initialise the CRC32 table */
2082         G1.crc_32_tab = crc32_filltable(0);
2083
2084         return bbunpack(argv, make_new_name_gzip, pack_gzip);
2085 }