bb_mkdep: Rewroted. removed problem "include name must uniq", speed up * 3.
[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  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
17  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
18  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
19  * (at your option) any later version.
20  *
21  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
22  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
23  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
24  * General Public License for more details.
25  *
26  * You should have received a copy of the GNU General Public License
27  * along with this program; if not, write to the Free Software
28  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
29  *
30  */
31
32 /* These defines are very important for BusyBox.  Without these,
33  * huge chunks of ram are pre-allocated making the BusyBox bss
34  * size Freaking Huge(tm), which is a bad thing.*/
35 #define SMALL_MEM
36 #define DYN_ALLOC
37
38 #include <stdlib.h>
39 #include <stdio.h>
40 #include <string.h>
41 #include <unistd.h>
42 #include <errno.h>
43 #include <sys/types.h>
44 #include <signal.h>
45 #include <utime.h>
46 #include <ctype.h>
47 #include <sys/types.h>
48 #include <unistd.h>
49 #include <dirent.h>
50 #include <fcntl.h>
51 #include <time.h>
52 #include "busybox.h"
53
54 typedef unsigned char uch;
55 typedef unsigned short ush;
56 typedef unsigned long ulg;
57
58 /* Return codes from gzip */
59 #define OK      0
60 #define ERROR   1
61 #define WARNING 2
62
63 /* Compression methods (see algorithm.doc) */
64 /* Only STORED and DEFLATED are supported by this BusyBox module */
65 #define STORED      0
66 /* methods 4 to 7 reserved */
67 #define DEFLATED    8
68
69 /* To save memory for 16 bit systems, some arrays are overlaid between
70  * the various modules:
71  * deflate:  prev+head   window      d_buf  l_buf  outbuf
72  * unlzw:    tab_prefix  tab_suffix  stack  inbuf  outbuf
73  * For compression, input is done in window[]. For decompression, output
74  * is done in window except for unlzw.
75  */
76
77 #ifndef INBUFSIZ
78 #  ifdef SMALL_MEM
79 #    define INBUFSIZ  0x2000    /* input buffer size */
80 #  else
81 #    define INBUFSIZ  0x8000    /* input buffer size */
82 #  endif
83 #endif
84 #define INBUF_EXTRA  64 /* required by unlzw() */
85
86 #ifndef OUTBUFSIZ
87 #  ifdef SMALL_MEM
88 #    define OUTBUFSIZ   8192    /* output buffer size */
89 #  else
90 #    define OUTBUFSIZ  16384    /* output buffer size */
91 #  endif
92 #endif
93 #define OUTBUF_EXTRA 2048       /* required by unlzw() */
94
95 #ifndef DIST_BUFSIZE
96 #  ifdef SMALL_MEM
97 #    define DIST_BUFSIZE 0x2000 /* buffer for distances, see trees.c */
98 #  else
99 #    define DIST_BUFSIZE 0x8000 /* buffer for distances, see trees.c */
100 #  endif
101 #endif
102
103 #ifdef DYN_ALLOC
104 #  define DECLARE(type, array, size)  static type * array
105 #  define ALLOC(type, array, size) { \
106       array = (type*)xcalloc((size_t)(((size)+1L)/2), 2*sizeof(type)); \
107    }
108 #  define FREE(array) {free(array), array=NULL;}
109 #else
110 #  define DECLARE(type, array, size)  static type array[size]
111 #  define ALLOC(type, array, size)
112 #  define FREE(array)
113 #endif
114
115 #define tab_suffix window
116 #define tab_prefix prev /* hash link (see deflate.c) */
117 #define head (prev+WSIZE)       /* hash head (see deflate.c) */
118
119 static long bytes_in;   /* number of input bytes */
120
121 #define isize bytes_in
122 /* for compatibility with old zip sources (to be cleaned) */
123
124 typedef int file_t;             /* Do not use stdio */
125
126 #define NO_FILE  (-1)   /* in memory compression */
127
128
129 #define PACK_MAGIC     "\037\036"       /* Magic header for packed files */
130 #define GZIP_MAGIC     "\037\213"       /* Magic header for gzip files, 1F 8B */
131 #define OLD_GZIP_MAGIC "\037\236"       /* Magic header for gzip 0.5 = freeze 1.x */
132 #define LZH_MAGIC      "\037\240"       /* Magic header for SCO LZH Compress files */
133 #define PKZIP_MAGIC    "\120\113\003\004"       /* Magic header for pkzip files */
134
135 /* gzip flag byte */
136 #define ASCII_FLAG   0x01       /* bit 0 set: file probably ascii text */
137 #define CONTINUATION 0x02       /* bit 1 set: continuation of multi-part gzip file */
138 #define EXTRA_FIELD  0x04       /* bit 2 set: extra field present */
139 #define ORIG_NAME    0x08       /* bit 3 set: original file name present */
140 #define COMMENT      0x10       /* bit 4 set: file comment present */
141 #define RESERVED     0xC0       /* bit 6,7:   reserved */
142
143 /* internal file attribute */
144 #define UNKNOWN 0xffff
145 #define BINARY  0
146 #define ASCII   1
147
148 #ifndef WSIZE
149 #  define WSIZE 0x8000  /* window size--must be a power of two, and */
150 #endif                                                  /*  at least 32K for zip's deflate method */
151
152 #define MIN_MATCH  3
153 #define MAX_MATCH  258
154 /* The minimum and maximum match lengths */
155
156 #define MIN_LOOKAHEAD (MAX_MATCH+MIN_MATCH+1)
157 /* Minimum amount of lookahead, except at the end of the input file.
158  * See deflate.c for comments about the MIN_MATCH+1.
159  */
160
161 #define MAX_DIST  (WSIZE-MIN_LOOKAHEAD)
162 /* In order to simplify the code, particularly on 16 bit machines, match
163  * distances are limited to MAX_DIST instead of WSIZE.
164  */
165
166 /* put_byte is used for the compressed output */
167 #define put_byte(c) {outbuf[outcnt++]=(uch)(c); if (outcnt==OUTBUFSIZ)\
168    flush_outbuf();}
169
170
171 /* Output a 32 bit value to the bit stream, lsb first */
172 #if 0
173 #define put_long(n) { \
174     put_short((n) & 0xffff); \
175     put_short(((ulg)(n)) >> 16); \
176 }
177 #endif
178
179 #define seekable()    0 /* force sequential output */
180 #define translate_eol 0 /* no option -a yet */
181
182 /* Diagnostic functions */
183 #ifdef DEBUG
184 #  define Assert(cond,msg) {if(!(cond)) bb_error_msg(msg);}
185 #  define Trace(x) fprintf x
186 #  define Tracev(x) {if (verbose) fprintf x ;}
187 #  define Tracevv(x) {if (verbose>1) fprintf x ;}
188 #  define Tracec(c,x) {if (verbose && (c)) fprintf x ;}
189 #  define Tracecv(c,x) {if (verbose>1 && (c)) fprintf x ;}
190 #else
191 #  define Assert(cond,msg)
192 #  define Trace(x)
193 #  define Tracev(x)
194 #  define Tracevv(x)
195 #  define Tracec(c,x)
196 #  define Tracecv(c,x)
197 #endif
198
199 #define WARN(msg) {if (!quiet) fprintf msg ; \
200                    if (exit_code == OK) exit_code = WARNING;}
201
202 #ifndef MAX_PATH_LEN
203 #  define MAX_PATH_LEN   1024   /* max pathname length */
204 #endif
205
206
207         /* from zip.c: */
208 static int zip(int in, int out);
209 static int file_read(char *buf, unsigned size);
210
211                 /* from deflate.c */
212 static void lm_init(ush * flags);
213 static ulg deflate(void);
214
215                 /* from trees.c */
216 static void ct_init(ush * attr, int *methodp);
217 static int ct_tally(int dist, int lc);
218 static ulg flush_block(char *buf, ulg stored_len, int eof);
219
220                 /* from bits.c */
221 static void bi_init(file_t zipfile);
222 static void send_bits(int value, int length);
223 static unsigned bi_reverse(unsigned value, int length);
224 static void bi_windup(void);
225 static void copy_block(char *buf, unsigned len, int header);
226 static int (*read_buf) (char *buf, unsigned size);
227
228         /* from util.c: */
229 static void flush_outbuf(void);
230
231 /* lzw.h -- define the lzw functions.
232  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly.
233  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
234  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
235  */
236
237 #ifndef BITS
238 #  define BITS 16
239 #endif
240 #define INIT_BITS 9             /* Initial number of bits per code */
241
242 #define BIT_MASK    0x1f        /* Mask for 'number of compression bits' */
243 /* Mask 0x20 is reserved to mean a fourth header byte, and 0x40 is free.
244  * It's a pity that old uncompress does not check bit 0x20. That makes
245  * extension of the format actually undesirable because old compress
246  * would just crash on the new format instead of giving a meaningful
247  * error message. It does check the number of bits, but it's more
248  * helpful to say "unsupported format, get a new version" than
249  * "can only handle 16 bits".
250  */
251
252 /* tailor.h -- target dependent definitions
253  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly.
254  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
255  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
256  */
257
258 /* The target dependent definitions should be defined here only.
259  * The target dependent functions should be defined in tailor.c.
260  */
261
262
263         /* Common defaults */
264
265 #ifndef OS_CODE
266 #  define OS_CODE  0x03 /* assume Unix */
267 #endif
268
269 #ifndef PATH_SEP
270 #  define PATH_SEP '/'
271 #endif
272
273 #ifndef OPTIONS_VAR
274 #  define OPTIONS_VAR "GZIP"
275 #endif
276
277 #ifndef Z_SUFFIX
278 #  define Z_SUFFIX ".gz"
279 #endif
280
281 #ifdef MAX_EXT_CHARS
282 #  define MAX_SUFFIX  MAX_EXT_CHARS
283 #else
284 #  define MAX_SUFFIX  30
285 #endif
286
287                 /* global buffers */
288
289 DECLARE(uch, inbuf, INBUFSIZ + INBUF_EXTRA);
290 DECLARE(uch, outbuf, OUTBUFSIZ + OUTBUF_EXTRA);
291 DECLARE(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE);
292 DECLARE(uch, window, 2L * WSIZE);
293 DECLARE(ush, tab_prefix, 1L << BITS);
294
295 static int foreground;  /* set if program run in foreground */
296 static int method = DEFLATED;   /* compression method */
297 static int exit_code = OK;      /* program exit code */
298 static int part_nb;             /* number of parts in .gz file */
299 static long time_stamp; /* original time stamp (modification time) */
300 static long ifile_size; /* input file size, -1 for devices (debug only) */
301 static char z_suffix[MAX_SUFFIX + 1];   /* default suffix (can be set with --suffix) */
302 static int z_len;               /* strlen(z_suffix) */
303
304 static int ifd;                 /* input file descriptor */
305 static int ofd;                 /* output file descriptor */
306 static unsigned insize; /* valid bytes in inbuf */
307 static unsigned outcnt; /* bytes in output buffer */
308
309
310 /* Output a 16 bit value, lsb first */
311 static void put_short(ush w)
312 {
313         if (outcnt < OUTBUFSIZ - 2) {
314                 outbuf[outcnt++] = (uch) ((w) & 0xff);
315                 outbuf[outcnt++] = (uch) ((ush) (w) >> 8);
316         } else {
317                 put_byte((uch) ((w) & 0xff));
318                 put_byte((uch) ((ush) (w) >> 8));
319         }
320 }
321
322 /* ========================================================================
323  * Signal and error handler.
324  */
325 static void abort_gzip(int ignored)
326 {
327         exit(ERROR);
328 }
329
330 /* ===========================================================================
331  * Clear input and output buffers
332  */
333 static void clear_bufs(void)
334 {
335         outcnt = 0;
336         insize = 0;
337         bytes_in = 0L;
338 }
339
340 /* ===========================================================================
341  * Does the same as write(), but also handles partial pipe writes and checks
342  * for error return.
343  */
344 static void write_buf(int fd, void *buf, unsigned cnt)
345 {
346         unsigned n;
347
348         while ((n = write(fd, buf, cnt)) != cnt) {
349                 if (n == (unsigned) (-1)) bb_error_msg_and_die("can't write");
350                 cnt -= n;
351                 buf = (void *) ((char *) buf + n);
352         }
353 }
354
355 /* ===========================================================================
356  * Run a set of bytes through the crc shift register.  If s is a NULL
357  * pointer, then initialize the crc shift register contents instead.
358  * Return the current crc in either case.
359  */
360 static ulg updcrc(uch * s, unsigned n)
361 {
362         static ulg crc = (ulg) 0xffffffffL;     /* shift register contents */
363         register ulg c;         /* temporary variable */
364         static unsigned long crc_32_tab[256];
365
366         if (crc_32_tab[1] == 0x00000000L) {
367                 unsigned long csr;      /* crc shift register */
368                 const unsigned long e = 0xedb88320L;    /* polynomial exclusive-or pattern */
369                 int i;                  /* counter for all possible eight bit values */
370                 int k;                  /* byte being shifted into crc apparatus */
371
372                 /* Compute table of CRC's. */
373                 for (i = 1; i < 256; i++) {
374                         csr = i;
375                         /* The idea to initialize the register with the byte instead of
376                            * zero was stolen from Haruhiko Okumura's ar002
377                          */
378                         for (k = 8; k; k--)
379                                 csr = csr & 1 ? (csr >> 1) ^ e : csr >> 1;
380                         crc_32_tab[i] = csr;
381                 }
382         }
383
384         if (s == NULL) {
385                 c = 0xffffffffL;
386         } else {
387                 c = crc;
388                 if (n)
389                         do {
390                                 c = crc_32_tab[((int) c ^ (*s++)) & 0xff] ^ (c >> 8);
391                         } while (--n);
392         }
393         crc = c;
394         return c ^ 0xffffffffL; /* (instead of ~c for 64-bit machines) */
395 }
396
397 /* bits.c -- output variable-length bit strings
398  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
399  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
400  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
401  */
402
403
404 /*
405  *  PURPOSE
406  *
407  *      Output variable-length bit strings. Compression can be done
408  *      to a file or to memory. (The latter is not supported in this version.)
409  *
410  *  DISCUSSION
411  *
412  *      The PKZIP "deflate" file format interprets compressed file data
413  *      as a sequence of bits.  Multi-bit strings in the file may cross
414  *      byte boundaries without restriction.
415  *
416  *      The first bit of each byte is the low-order bit.
417  *
418  *      The routines in this file allow a variable-length bit value to
419  *      be output right-to-left (useful for literal values). For
420  *      left-to-right output (useful for code strings from the tree routines),
421  *      the bits must have been reversed first with bi_reverse().
422  *
423  *      For in-memory compression, the compressed bit stream goes directly
424  *      into the requested output buffer. The input data is read in blocks
425  *      by the mem_read() function. The buffer is limited to 64K on 16 bit
426  *      machines.
427  *
428  *  INTERFACE
429  *
430  *      void bi_init (FILE *zipfile)
431  *          Initialize the bit string routines.
432  *
433  *      void send_bits (int value, int length)
434  *          Write out a bit string, taking the source bits right to
435  *          left.
436  *
437  *      int bi_reverse (int value, int length)
438  *          Reverse the bits of a bit string, taking the source bits left to
439  *          right and emitting them right to left.
440  *
441  *      void bi_windup (void)
442  *          Write out any remaining bits in an incomplete byte.
443  *
444  *      void copy_block(char *buf, unsigned len, int header)
445  *          Copy a stored block to the zip file, storing first the length and
446  *          its one's complement if requested.
447  *
448  */
449
450 /* ===========================================================================
451  * Local data used by the "bit string" routines.
452  */
453
454 static file_t zfile;    /* output gzip file */
455
456 static unsigned short bi_buf;
457
458 /* Output buffer. bits are inserted starting at the bottom (least significant
459  * bits).
460  */
461
462 #define Buf_size (8 * 2*sizeof(char))
463 /* Number of bits used within bi_buf. (bi_buf might be implemented on
464  * more than 16 bits on some systems.)
465  */
466
467 static int bi_valid;
468
469 /* Current input function. Set to mem_read for in-memory compression */
470
471 #ifdef DEBUG
472 ulg bits_sent;                  /* bit length of the compressed data */
473 #endif
474
475 /* ===========================================================================
476  * Initialize the bit string routines.
477  */
478 static void bi_init(file_t zipfile)
479 {
480         zfile = zipfile;
481         bi_buf = 0;
482         bi_valid = 0;
483 #ifdef DEBUG
484         bits_sent = 0L;
485 #endif
486
487         /* Set the defaults for file compression. They are set by memcompress
488          * for in-memory compression.
489          */
490         if (zfile != NO_FILE) {
491                 read_buf = file_read;
492         }
493 }
494
495 /* ===========================================================================
496  * Send a value on a given number of bits.
497  * IN assertion: length <= 16 and value fits in length bits.
498  */
499 static void send_bits(int value, int length)
500 {
501 #ifdef DEBUG
502         Tracev((stderr, " l %2d v %4x ", length, value));
503         Assert(length > 0 && length <= 15, "invalid length");
504         bits_sent += (ulg) length;
505 #endif
506         /* If not enough room in bi_buf, use (valid) bits from bi_buf and
507          * (16 - bi_valid) bits from value, leaving (width - (16-bi_valid))
508          * unused bits in value.
509          */
510         if (bi_valid > (int) Buf_size - length) {
511                 bi_buf |= (value << bi_valid);
512                 put_short(bi_buf);
513                 bi_buf = (ush) value >> (Buf_size - bi_valid);
514                 bi_valid += length - Buf_size;
515         } else {
516                 bi_buf |= value << bi_valid;
517                 bi_valid += length;
518         }
519 }
520
521 /* ===========================================================================
522  * Reverse the first len bits of a code, using straightforward code (a faster
523  * method would use a table)
524  * IN assertion: 1 <= len <= 15
525  */
526 static unsigned bi_reverse(unsigned code, int len)
527 {
528         register unsigned res = 0;
529
530         do {
531                 res |= code & 1;
532                 code >>= 1, res <<= 1;
533         } while (--len > 0);
534         return res >> 1;
535 }
536
537 /* ===========================================================================
538  * Write out any remaining bits in an incomplete byte.
539  */
540 static void bi_windup(void)
541 {
542         if (bi_valid > 8) {
543                 put_short(bi_buf);
544         } else if (bi_valid > 0) {
545                 put_byte(bi_buf);
546         }
547         bi_buf = 0;
548         bi_valid = 0;
549 #ifdef DEBUG
550         bits_sent = (bits_sent + 7) & ~7;
551 #endif
552 }
553
554 /* ===========================================================================
555  * Copy a stored block to the zip file, storing first the length and its
556  * one's complement if requested.
557  */
558 static void copy_block(char *buf, unsigned len, int header)
559 {
560         bi_windup();            /* align on byte boundary */
561
562         if (header) {
563                 put_short((ush) len);
564                 put_short((ush) ~ len);
565 #ifdef DEBUG
566                 bits_sent += 2 * 16;
567 #endif
568         }
569 #ifdef DEBUG
570         bits_sent += (ulg) len << 3;
571 #endif
572         while (len--) {
573                 put_byte(*buf++);
574         }
575 }
576
577 /* deflate.c -- compress data using the deflation algorithm
578  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
579  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
580  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
581  */
582
583 /*
584  *  PURPOSE
585  *
586  *      Identify new text as repetitions of old text within a fixed-
587  *      length sliding window trailing behind the new text.
588  *
589  *  DISCUSSION
590  *
591  *      The "deflation" process depends on being able to identify portions
592  *      of the input text which are identical to earlier input (within a
593  *      sliding window trailing behind the input currently being processed).
594  *
595  *      The most straightforward technique turns out to be the fastest for
596  *      most input files: try all possible matches and select the longest.
597  *      The key feature of this algorithm is that insertions into the string
598  *      dictionary are very simple and thus fast, and deletions are avoided
599  *      completely. Insertions are performed at each input character, whereas
600  *      string matches are performed only when the previous match ends. So it
601  *      is preferable to spend more time in matches to allow very fast string
602  *      insertions and avoid deletions. The matching algorithm for small
603  *      strings is inspired from that of Rabin & Karp. A brute force approach
604  *      is used to find longer strings when a small match has been found.
605  *      A similar algorithm is used in comic (by Jan-Mark Wams) and freeze
606  *      (by Leonid Broukhis).
607  *         A previous version of this file used a more sophisticated algorithm
608  *      (by Fiala and Greene) which is guaranteed to run in linear amortized
609  *      time, but has a larger average cost, uses more memory and is patented.
610  *      However the F&G algorithm may be faster for some highly redundant
611  *      files if the parameter max_chain_length (described below) is too large.
612  *
613  *  ACKNOWLEDGMENTS
614  *
615  *      The idea of lazy evaluation of matches is due to Jan-Mark Wams, and
616  *      I found it in 'freeze' written by Leonid Broukhis.
617  *      Thanks to many info-zippers for bug reports and testing.
618  *
619  *  REFERENCES
620  *
621  *      APPNOTE.TXT documentation file in PKZIP 1.93a distribution.
622  *
623  *      A description of the Rabin and Karp algorithm is given in the book
624  *         "Algorithms" by R. Sedgewick, Addison-Wesley, p252.
625  *
626  *      Fiala,E.R., and Greene,D.H.
627  *         Data Compression with Finite Windows, Comm.ACM, 32,4 (1989) 490-595
628  *
629  *  INTERFACE
630  *
631  *      void lm_init (int pack_level, ush *flags)
632  *          Initialize the "longest match" routines for a new file
633  *
634  *      ulg deflate (void)
635  *          Processes a new input file and return its compressed length. Sets
636  *          the compressed length, crc, deflate flags and internal file
637  *          attributes.
638  */
639
640
641 /* ===========================================================================
642  * Configuration parameters
643  */
644
645 /* Compile with MEDIUM_MEM to reduce the memory requirements or
646  * with SMALL_MEM to use as little memory as possible. Use BIG_MEM if the
647  * entire input file can be held in memory (not possible on 16 bit systems).
648  * Warning: defining these symbols affects HASH_BITS (see below) and thus
649  * affects the compression ratio. The compressed output
650  * is still correct, and might even be smaller in some cases.
651  */
652
653 #ifdef SMALL_MEM
654 #   define HASH_BITS  13        /* Number of bits used to hash strings */
655 #endif
656 #ifdef MEDIUM_MEM
657 #   define HASH_BITS  14
658 #endif
659 #ifndef HASH_BITS
660 #   define HASH_BITS  15
661    /* For portability to 16 bit machines, do not use values above 15. */
662 #endif
663
664 /* To save space (see unlzw.c), we overlay prev+head with tab_prefix and
665  * window with tab_suffix. Check that we can do this:
666  */
667 #if (WSIZE<<1) > (1<<BITS)
668 #  error cannot overlay window with tab_suffix and prev with tab_prefix0
669 #endif
670 #if HASH_BITS > BITS-1
671 #  error cannot overlay head with tab_prefix1
672 #endif
673 #define HASH_SIZE (unsigned)(1<<HASH_BITS)
674 #define HASH_MASK (HASH_SIZE-1)
675 #define WMASK     (WSIZE-1)
676 /* HASH_SIZE and WSIZE must be powers of two */
677 #define NIL 0
678 /* Tail of hash chains */
679 #define FAST 4
680 #define SLOW 2
681 /* speed options for the general purpose bit flag */
682 #ifndef TOO_FAR
683 #  define TOO_FAR 4096
684 #endif
685 /* Matches of length 3 are discarded if their distance exceeds TOO_FAR */
686 /* ===========================================================================
687  * Local data used by the "longest match" routines.
688  */
689 typedef ush Pos;
690 typedef unsigned IPos;
691
692 /* A Pos is an index in the character window. We use short instead of int to
693  * save space in the various tables. IPos is used only for parameter passing.
694  */
695
696 /* DECLARE(uch, window, 2L*WSIZE); */
697 /* Sliding window. Input bytes are read into the second half of the window,
698  * and move to the first half later to keep a dictionary of at least WSIZE
699  * bytes. With this organization, matches are limited to a distance of
700  * WSIZE-MAX_MATCH bytes, but this ensures that IO is always
701  * performed with a length multiple of the block size. Also, it limits
702  * the window size to 64K, which is quite useful on MSDOS.
703  * To do: limit the window size to WSIZE+BSZ if SMALL_MEM (the code would
704  * be less efficient).
705  */
706
707 /* DECLARE(Pos, prev, WSIZE); */
708 /* Link to older string with same hash index. To limit the size of this
709  * array to 64K, this link is maintained only for the last 32K strings.
710  * An index in this array is thus a window index modulo 32K.
711  */
712
713 /* DECLARE(Pos, head, 1<<HASH_BITS); */
714 /* Heads of the hash chains or NIL. */
715
716 static const ulg window_size = (ulg) 2 * WSIZE;
717
718 /* window size, 2*WSIZE except for MMAP or BIG_MEM, where it is the
719  * input file length plus MIN_LOOKAHEAD.
720  */
721
722 static long block_start;
723
724 /* window position at the beginning of the current output block. Gets
725  * negative when the window is moved backwards.
726  */
727
728 static unsigned ins_h;  /* hash index of string to be inserted */
729
730 #define H_SHIFT  ((HASH_BITS+MIN_MATCH-1)/MIN_MATCH)
731 /* Number of bits by which ins_h and del_h must be shifted at each
732  * input step. It must be such that after MIN_MATCH steps, the oldest
733  * byte no longer takes part in the hash key, that is:
734  *   H_SHIFT * MIN_MATCH >= HASH_BITS
735  */
736
737 static unsigned int prev_length;
738
739 /* Length of the best match at previous step. Matches not greater than this
740  * are discarded. This is used in the lazy match evaluation.
741  */
742
743 static unsigned strstart;       /* start of string to insert */
744 static unsigned match_start;    /* start of matching string */
745 static int eofile;              /* flag set at end of input file */
746 static unsigned lookahead;      /* number of valid bytes ahead in window */
747
748 static const unsigned max_chain_length = 4096;
749
750 /* To speed up deflation, hash chains are never searched beyond this length.
751  * A higher limit improves compression ratio but degrades the speed.
752  */
753
754 static const unsigned int max_lazy_match = 258;
755
756 /* Attempt to find a better match only when the current match is strictly
757  * smaller than this value. This mechanism is used only for compression
758  * levels >= 4.
759  */
760 #define max_insert_length  max_lazy_match
761 /* Insert new strings in the hash table only if the match length
762  * is not greater than this length. This saves time but degrades compression.
763  * max_insert_length is used only for compression levels <= 3.
764  */
765
766 static const unsigned good_match = 32;
767
768 /* Use a faster search when the previous match is longer than this */
769
770
771 /* Values for max_lazy_match, good_match and max_chain_length, depending on
772  * the desired pack level (0..9). The values given below have been tuned to
773  * exclude worst case performance for pathological files. Better values may be
774  * found for specific files.
775  */
776
777 static const int nice_match = 258;      /* Stop searching when current match exceeds this */
778
779 /* Note: the deflate() code requires max_lazy >= MIN_MATCH and max_chain >= 4
780  * For deflate_fast() (levels <= 3) good is ignored and lazy has a different
781  * meaning.
782  */
783
784 #define EQUAL 0
785 /* result of memcmp for equal strings */
786
787 /* ===========================================================================
788  *  Prototypes for local functions.
789  */
790 static void fill_window(void);
791
792 static int longest_match(IPos cur_match);
793
794 #ifdef DEBUG
795 static void check_match(IPos start, IPos match, int length);
796 #endif
797
798 /* ===========================================================================
799  * Update a hash value with the given input byte
800  * IN  assertion: all calls to to UPDATE_HASH are made with consecutive
801  *    input characters, so that a running hash key can be computed from the
802  *    previous key instead of complete recalculation each time.
803  */
804 #define UPDATE_HASH(h,c) (h = (((h)<<H_SHIFT) ^ (c)) & HASH_MASK)
805
806 /* ===========================================================================
807  * Insert string s in the dictionary and set match_head to the previous head
808  * of the hash chain (the most recent string with same hash key). Return
809  * the previous length of the hash chain.
810  * IN  assertion: all calls to to INSERT_STRING are made with consecutive
811  *    input characters and the first MIN_MATCH bytes of s are valid
812  *    (except for the last MIN_MATCH-1 bytes of the input file).
813  */
814 #define INSERT_STRING(s, match_head) \
815    (UPDATE_HASH(ins_h, window[(s) + MIN_MATCH-1]), \
816     prev[(s) & WMASK] = match_head = head[ins_h], \
817     head[ins_h] = (s))
818
819 /* ===========================================================================
820  * Initialize the "longest match" routines for a new file
821  */
822 static void lm_init(ush * flags)
823 {
824         register unsigned j;
825
826         /* Initialize the hash table. */
827         memset(head, 0, HASH_SIZE * sizeof(*head));
828         /* prev will be initialized on the fly */
829
830         *flags |= SLOW;
831         /* ??? reduce max_chain_length for binary files */
832
833         strstart = 0;
834         block_start = 0L;
835
836         lookahead = read_buf((char *) window,
837                                                  sizeof(int) <= 2 ? (unsigned) WSIZE : 2 * WSIZE);
838
839         if (lookahead == 0 || lookahead == (unsigned) EOF) {
840                 eofile = 1, lookahead = 0;
841                 return;
842         }
843         eofile = 0;
844         /* Make sure that we always have enough lookahead. This is important
845          * if input comes from a device such as a tty.
846          */
847         while (lookahead < MIN_LOOKAHEAD && !eofile)
848                 fill_window();
849
850         ins_h = 0;
851         for (j = 0; j < MIN_MATCH - 1; j++)
852                 UPDATE_HASH(ins_h, window[j]);
853         /* If lookahead < MIN_MATCH, ins_h is garbage, but this is
854          * not important since only literal bytes will be emitted.
855          */
856 }
857
858 /* ===========================================================================
859  * Set match_start to the longest match starting at the given string and
860  * return its length. Matches shorter or equal to prev_length are discarded,
861  * in which case the result is equal to prev_length and match_start is
862  * garbage.
863  * IN assertions: cur_match is the head of the hash chain for the current
864  *   string (strstart) and its distance is <= MAX_DIST, and prev_length >= 1
865  */
866
867 /* For MSDOS, OS/2 and 386 Unix, an optimized version is in match.asm or
868  * match.s. The code is functionally equivalent, so you can use the C version
869  * if desired.
870  */
871 static int longest_match(IPos cur_match)
872 {
873         unsigned chain_length = max_chain_length;       /* max hash chain length */
874         register uch *scan = window + strstart; /* current string */
875         register uch *match;    /* matched string */
876         register int len;       /* length of current match */
877         int best_len = prev_length;     /* best match length so far */
878         IPos limit =
879                 strstart > (IPos) MAX_DIST ? strstart - (IPos) MAX_DIST : NIL;
880         /* Stop when cur_match becomes <= limit. To simplify the code,
881          * we prevent matches with the string of window index 0.
882          */
883
884 /* The code is optimized for HASH_BITS >= 8 and MAX_MATCH-2 multiple of 16.
885  * It is easy to get rid of this optimization if necessary.
886  */
887 #if HASH_BITS < 8 || MAX_MATCH != 258
888 #  error Code too clever
889 #endif
890         register uch *strend = window + strstart + MAX_MATCH;
891         register uch scan_end1 = scan[best_len - 1];
892         register uch scan_end = scan[best_len];
893
894         /* Do not waste too much time if we already have a good match: */
895         if (prev_length >= good_match) {
896                 chain_length >>= 2;
897         }
898         Assert(strstart <= window_size - MIN_LOOKAHEAD, "insufficient lookahead");
899
900         do {
901                 Assert(cur_match < strstart, "no future");
902                 match = window + cur_match;
903
904                 /* Skip to next match if the match length cannot increase
905                  * or if the match length is less than 2:
906                  */
907                 if (match[best_len] != scan_end ||
908                         match[best_len - 1] != scan_end1 ||
909                         *match != *scan || *++match != scan[1])
910                         continue;
911
912                 /* The check at best_len-1 can be removed because it will be made
913                  * again later. (This heuristic is not always a win.)
914                  * It is not necessary to compare scan[2] and match[2] since they
915                  * are always equal when the other bytes match, given that
916                  * the hash keys are equal and that HASH_BITS >= 8.
917                  */
918                 scan += 2, match++;
919
920                 /* We check for insufficient lookahead only every 8th comparison;
921                  * the 256th check will be made at strstart+258.
922                  */
923                 do {
924                 } while (*++scan == *++match && *++scan == *++match &&
925                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match &&
926                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match &&
927                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match && scan < strend);
928
929                 len = MAX_MATCH - (int) (strend - scan);
930                 scan = strend - MAX_MATCH;
931
932                 if (len > best_len) {
933                         match_start = cur_match;
934                         best_len = len;
935                         if (len >= nice_match)
936                                 break;
937                         scan_end1 = scan[best_len - 1];
938                         scan_end = scan[best_len];
939                 }
940         } while ((cur_match = prev[cur_match & WMASK]) > limit
941                          && --chain_length != 0);
942
943         return best_len;
944 }
945
946 #ifdef DEBUG
947 /* ===========================================================================
948  * Check that the match at match_start is indeed a match.
949  */
950 static void check_match(IPos start, IPos match, int length)
951 {
952         /* check that the match is indeed a match */
953         if (memcmp((char *) window + match,
954                            (char *) window + start, length) != EQUAL) {
955                 bb_error_msg(" start %d, match %d, length %d", start, match, length);
956                 bb_error_msg("invalid match");
957         }
958         if (verbose > 1) {
959                 bb_error_msg("\\[%d,%d]", start - match, length);
960                 do {
961                         putc(window[start++], stderr);
962                 } while (--length != 0);
963         }
964 }
965 #else
966 #  define check_match(start, match, length)
967 #endif
968
969 /* ===========================================================================
970  * Fill the window when the lookahead becomes insufficient.
971  * Updates strstart and lookahead, and sets eofile if end of input file.
972  * IN assertion: lookahead < MIN_LOOKAHEAD && strstart + lookahead > 0
973  * OUT assertions: at least one byte has been read, or eofile is set;
974  *    file reads are performed for at least two bytes (required for the
975  *    translate_eol option).
976  */
977 static void fill_window(void)
978 {
979         register unsigned n, m;
980         unsigned more =
981                 (unsigned) (window_size - (ulg) lookahead - (ulg) strstart);
982         /* Amount of free space at the end of the window. */
983
984         /* If the window is almost full and there is insufficient lookahead,
985          * move the upper half to the lower one to make room in the upper half.
986          */
987         if (more == (unsigned) EOF) {
988                 /* Very unlikely, but possible on 16 bit machine if strstart == 0
989                  * and lookahead == 1 (input done one byte at time)
990                  */
991                 more--;
992         } else if (strstart >= WSIZE + MAX_DIST) {
993                 /* By the IN assertion, the window is not empty so we can't confuse
994                  * more == 0 with more == 64K on a 16 bit machine.
995                  */
996                 Assert(window_size == (ulg) 2 * WSIZE, "no sliding with BIG_MEM");
997
998                 memcpy((char *) window, (char *) window + WSIZE, (unsigned) WSIZE);
999                 match_start -= WSIZE;
1000                 strstart -= WSIZE;      /* we now have strstart >= MAX_DIST: */
1001
1002                 block_start -= (long) WSIZE;
1003
1004                 for (n = 0; n < HASH_SIZE; n++) {
1005                         m = head[n];
1006                         head[n] = (Pos) (m >= WSIZE ? m - WSIZE : NIL);
1007                 }
1008                 for (n = 0; n < WSIZE; n++) {
1009                         m = prev[n];
1010                         prev[n] = (Pos) (m >= WSIZE ? m - WSIZE : NIL);
1011                         /* If n is not on any hash chain, prev[n] is garbage but
1012                          * its value will never be used.
1013                          */
1014                 }
1015                 more += WSIZE;
1016         }
1017         /* At this point, more >= 2 */
1018         if (!eofile) {
1019                 n = read_buf((char *) window + strstart + lookahead, more);
1020                 if (n == 0 || n == (unsigned) EOF) {
1021                         eofile = 1;
1022                 } else {
1023                         lookahead += n;
1024                 }
1025         }
1026 }
1027
1028 /* ===========================================================================
1029  * Flush the current block, with given end-of-file flag.
1030  * IN assertion: strstart is set to the end of the current match.
1031  */
1032 #define FLUSH_BLOCK(eof) \
1033    flush_block(block_start >= 0L ? (char*)&window[(unsigned)block_start] : \
1034                 (char*)NULL, (long)strstart - block_start, (eof))
1035
1036 /* ===========================================================================
1037  * Same as above, but achieves better compression. We use a lazy
1038  * evaluation for matches: a match is finally adopted only if there is
1039  * no better match at the next window position.
1040  */
1041 static ulg deflate(void)
1042 {
1043         IPos hash_head;         /* head of hash chain */
1044         IPos prev_match;        /* previous match */
1045         int flush;                      /* set if current block must be flushed */
1046         int match_available = 0;        /* set if previous match exists */
1047         register unsigned match_length = MIN_MATCH - 1; /* length of best match */
1048
1049         /* Process the input block. */
1050         while (lookahead != 0) {
1051                 /* Insert the string window[strstart .. strstart+2] in the
1052                  * dictionary, and set hash_head to the head of the hash chain:
1053                  */
1054                 INSERT_STRING(strstart, hash_head);
1055
1056                 /* Find the longest match, discarding those <= prev_length.
1057                  */
1058                 prev_length = match_length, prev_match = match_start;
1059                 match_length = MIN_MATCH - 1;
1060
1061                 if (hash_head != NIL && prev_length < max_lazy_match &&
1062                         strstart - hash_head <= MAX_DIST) {
1063                         /* To simplify the code, we prevent matches with the string
1064                          * of window index 0 (in particular we have to avoid a match
1065                          * of the string with itself at the start of the input file).
1066                          */
1067                         match_length = longest_match(hash_head);
1068                         /* longest_match() sets match_start */
1069                         if (match_length > lookahead)
1070                                 match_length = lookahead;
1071
1072                         /* Ignore a length 3 match if it is too distant: */
1073                         if (match_length == MIN_MATCH && strstart - match_start > TOO_FAR) {
1074                                 /* If prev_match is also MIN_MATCH, match_start is garbage
1075                                  * but we will ignore the current match anyway.
1076                                  */
1077                                 match_length--;
1078                         }
1079                 }
1080                 /* If there was a match at the previous step and the current
1081                  * match is not better, output the previous match:
1082                  */
1083                 if (prev_length >= MIN_MATCH && match_length <= prev_length) {
1084
1085                         check_match(strstart - 1, prev_match, prev_length);
1086
1087                         flush =
1088                                 ct_tally(strstart - 1 - prev_match, prev_length - MIN_MATCH);
1089
1090                         /* Insert in hash table all strings up to the end of the match.
1091                          * strstart-1 and strstart are already inserted.
1092                          */
1093                         lookahead -= prev_length - 1;
1094                         prev_length -= 2;
1095                         do {
1096                                 strstart++;
1097                                 INSERT_STRING(strstart, hash_head);
1098                                 /* strstart never exceeds WSIZE-MAX_MATCH, so there are
1099                                  * always MIN_MATCH bytes ahead. If lookahead < MIN_MATCH
1100                                  * these bytes are garbage, but it does not matter since the
1101                                  * next lookahead bytes will always be emitted as literals.
1102                                  */
1103                         } while (--prev_length != 0);
1104                         match_available = 0;
1105                         match_length = MIN_MATCH - 1;
1106                         strstart++;
1107                         if (flush)
1108                                 FLUSH_BLOCK(0), block_start = strstart;
1109
1110                 } else if (match_available) {
1111                         /* If there was no match at the previous position, output a
1112                          * single literal. If there was a match but the current match
1113                          * is longer, truncate the previous match to a single literal.
1114                          */
1115                         Tracevv((stderr, "%c", window[strstart - 1]));
1116                         if (ct_tally(0, window[strstart - 1])) {
1117                                 FLUSH_BLOCK(0), block_start = strstart;
1118                         }
1119                         strstart++;
1120                         lookahead--;
1121                 } else {
1122                         /* There is no previous match to compare with, wait for
1123                          * the next step to decide.
1124                          */
1125                         match_available = 1;
1126                         strstart++;
1127                         lookahead--;
1128                 }
1129                 Assert(strstart <= isize && lookahead <= isize, "a bit too far");
1130
1131                 /* Make sure that we always have enough lookahead, except
1132                  * at the end of the input file. We need MAX_MATCH bytes
1133                  * for the next match, plus MIN_MATCH bytes to insert the
1134                  * string following the next match.
1135                  */
1136                 while (lookahead < MIN_LOOKAHEAD && !eofile)
1137                         fill_window();
1138         }
1139         if (match_available)
1140                 ct_tally(0, window[strstart - 1]);
1141
1142         return FLUSH_BLOCK(1);  /* eof */
1143 }
1144
1145 /* gzip (GNU zip) -- compress files with zip algorithm and 'compress' interface
1146  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
1147  * The unzip code was written and put in the public domain by Mark Adler.
1148  * Portions of the lzw code are derived from the public domain 'compress'
1149  * written by Spencer Thomas, Joe Orost, James Woods, Jim McKie, Steve Davies,
1150  * Ken Turkowski, Dave Mack and Peter Jannesen.
1151  *
1152  * See the license_msg below and the file COPYING for the software license.
1153  * See the file algorithm.doc for the compression algorithms and file formats.
1154  */
1155
1156 /* Compress files with zip algorithm and 'compress' interface.
1157  * See usage() and help() functions below for all options.
1158  * Outputs:
1159  *        file.gz:   compressed file with same mode, owner, and utimes
1160  *     or stdout with -c option or if stdin used as input.
1161  * If the output file name had to be truncated, the original name is kept
1162  * in the compressed file.
1163  */
1164
1165                 /* configuration */
1166
1167 typedef struct dirent dir_type;
1168
1169 /* ======================================================================== */
1170 int gzip_main(int argc, char **argv)
1171 {
1172         int result;
1173         int inFileNum;
1174         int outFileNum;
1175         struct stat statBuf;
1176         char *delFileName;
1177         int tostdout = 0;
1178         int force = 0;
1179         int opt;
1180
1181         while ((opt = getopt(argc, argv, "cf123456789dq")) != -1) {
1182                 switch (opt) {
1183                 case 'c':
1184                         tostdout = 1;
1185                         break;
1186                 case 'f':
1187                         force = 1;
1188                         break;
1189                         /* Ignore 1-9 (compression level) options */
1190                 case '1':
1191                 case '2':
1192                 case '3':
1193                 case '4':
1194                 case '5':
1195                 case '6':
1196                 case '7':
1197                 case '8':
1198                 case '9':
1199                         break;
1200                 case 'q':
1201                         break;
1202 #ifdef CONFIG_GUNZIP
1203                 case 'd':
1204                         optind = 1;
1205                         return gunzip_main(argc, argv);
1206 #endif
1207                 default:
1208                         bb_show_usage();
1209                 }
1210         }
1211
1212         foreground = signal(SIGINT, SIG_IGN) != SIG_IGN;
1213         if (foreground) {
1214                 (void) signal(SIGINT, abort_gzip);
1215         }
1216 #ifdef SIGTERM
1217         if (signal(SIGTERM, SIG_IGN) != SIG_IGN) {
1218                 (void) signal(SIGTERM, abort_gzip);
1219         }
1220 #endif
1221 #ifdef SIGHUP
1222         if (signal(SIGHUP, SIG_IGN) != SIG_IGN) {
1223                 (void) signal(SIGHUP, abort_gzip);
1224         }
1225 #endif
1226
1227         strncpy(z_suffix, Z_SUFFIX, sizeof(z_suffix) - 1);
1228         z_len = strlen(z_suffix);
1229
1230         /* Allocate all global buffers (for DYN_ALLOC option) */
1231         ALLOC(uch, inbuf, INBUFSIZ + INBUF_EXTRA);
1232         ALLOC(uch, outbuf, OUTBUFSIZ + OUTBUF_EXTRA);
1233         ALLOC(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE);
1234         ALLOC(uch, window, 2L * WSIZE);
1235         ALLOC(ush, tab_prefix, 1L << BITS);
1236
1237         clear_bufs();
1238         part_nb = 0;
1239
1240         if (optind == argc) {
1241                 time_stamp = 0;
1242                 ifile_size = -1L;
1243                 zip(STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO);
1244         } else {
1245                 int i;
1246
1247                 for (i = optind; i < argc; i++) {
1248                         char *path = NULL;
1249
1250                         clear_bufs();
1251                         if (strcmp(argv[i], "-") == 0) {
1252                                 time_stamp = 0;
1253                                 ifile_size = -1L;
1254                                 inFileNum = STDIN_FILENO;
1255                                 outFileNum = STDOUT_FILENO;
1256                         } else {
1257                                 inFileNum = open(argv[i], O_RDONLY);
1258                                 if (inFileNum < 0 || fstat(inFileNum, &statBuf) < 0)
1259                                         bb_perror_msg_and_die("%s", argv[i]);
1260                                 time_stamp = statBuf.st_ctime;
1261                                 ifile_size = statBuf.st_size;
1262
1263                                 if (!tostdout) {
1264                                         path = xmalloc(strlen(argv[i]) + 4);
1265                                         strcpy(path, argv[i]);
1266                                         strcat(path, ".gz");
1267
1268                                         /* Open output file */
1269 #if (__GLIBC__ >= 2) && (__GLIBC_MINOR__ >= 1) && defined O_NOFOLLOW
1270                                         outFileNum =
1271                                                 open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL | O_NOFOLLOW);
1272 #else
1273                                         outFileNum = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL);
1274 #endif
1275                                         if (outFileNum < 0) {
1276                                                 bb_perror_msg("%s", path);
1277                                                 free(path);
1278                                                 continue;
1279                                         }
1280
1281                                         /* Set permissions on the file */
1282                                         fchmod(outFileNum, statBuf.st_mode);
1283                                 } else
1284                                         outFileNum = STDOUT_FILENO;
1285                         }
1286
1287                         if (path == NULL && isatty(outFileNum) && force == 0) {
1288                                 bb_error_msg
1289                                         ("compressed data not written to a terminal. Use -f to force compression.");
1290                                 free(path);
1291                                 continue;
1292                         }
1293
1294                         result = zip(inFileNum, outFileNum);
1295
1296                         if (path != NULL) {
1297                                 close(inFileNum);
1298                                 close(outFileNum);
1299
1300                                 /* Delete the original file */
1301                                 if (result == OK)
1302                                         delFileName = argv[i];
1303                                 else
1304                                         delFileName = path;
1305
1306                                 if (unlink(delFileName) < 0)
1307                                         bb_perror_msg("%s", delFileName);
1308                         }
1309
1310                         free(path);
1311                 }
1312         }
1313
1314         return (exit_code);
1315 }
1316
1317 /* trees.c -- output deflated data using Huffman coding
1318  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
1319  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
1320  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
1321  */
1322
1323 /*
1324  *  PURPOSE
1325  *
1326  *      Encode various sets of source values using variable-length
1327  *      binary code trees.
1328  *
1329  *  DISCUSSION
1330  *
1331  *      The PKZIP "deflation" process uses several Huffman trees. The more
1332  *      common source values are represented by shorter bit sequences.
1333  *
1334  *      Each code tree is stored in the ZIP file in a compressed form
1335  *      which is itself a Huffman encoding of the lengths of
1336  *      all the code strings (in ascending order by source values).
1337  *      The actual code strings are reconstructed from the lengths in
1338  *      the UNZIP process, as described in the "application note"
1339  *      (APPNOTE.TXT) distributed as part of PKWARE's PKZIP program.
1340  *
1341  *  REFERENCES
1342  *
1343  *      Lynch, Thomas J.
1344  *          Data Compression:  Techniques and Applications, pp. 53-55.
1345  *          Lifetime Learning Publications, 1985.  ISBN 0-534-03418-7.
1346  *
1347  *      Storer, James A.
1348  *          Data Compression:  Methods and Theory, pp. 49-50.
1349  *          Computer Science Press, 1988.  ISBN 0-7167-8156-5.
1350  *
1351  *      Sedgewick, R.
1352  *          Algorithms, p290.
1353  *          Addison-Wesley, 1983. ISBN 0-201-06672-6.
1354  *
1355  *  INTERFACE
1356  *
1357  *      void ct_init (ush *attr, int *methodp)
1358  *          Allocate the match buffer, initialize the various tables and save
1359  *          the location of the internal file attribute (ascii/binary) and
1360  *          method (DEFLATE/STORE)
1361  *
1362  *      void ct_tally (int dist, int lc);
1363  *          Save the match info and tally the frequency counts.
1364  *
1365  *      long flush_block (char *buf, ulg stored_len, int eof)
1366  *          Determine the best encoding for the current block: dynamic trees,
1367  *          static trees or store, and output the encoded block to the zip
1368  *          file. Returns the total compressed length for the file so far.
1369  *
1370  */
1371
1372 /* ===========================================================================
1373  * Constants
1374  */
1375
1376 #define MAX_BITS 15
1377 /* All codes must not exceed MAX_BITS bits */
1378
1379 #define MAX_BL_BITS 7
1380 /* Bit length codes must not exceed MAX_BL_BITS bits */
1381
1382 #define LENGTH_CODES 29
1383 /* number of length codes, not counting the special END_BLOCK code */
1384
1385 #define LITERALS  256
1386 /* number of literal bytes 0..255 */
1387
1388 #define END_BLOCK 256
1389 /* end of block literal code */
1390
1391 #define L_CODES (LITERALS+1+LENGTH_CODES)
1392 /* number of Literal or Length codes, including the END_BLOCK code */
1393
1394 #define D_CODES   30
1395 /* number of distance codes */
1396
1397 #define BL_CODES  19
1398 /* number of codes used to transfer the bit lengths */
1399
1400 typedef uch extra_bits_t;
1401
1402 /* extra bits for each length code */
1403 static const extra_bits_t extra_lbits[LENGTH_CODES]
1404         = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4,
1405         4, 4, 5, 5, 5, 5, 0
1406 };
1407
1408 /* extra bits for each distance code */
1409 static const extra_bits_t extra_dbits[D_CODES]
1410         = { 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9,
1411         10, 10, 11, 11, 12, 12, 13, 13
1412 };
1413
1414 /* extra bits for each bit length code */
1415 static const extra_bits_t extra_blbits[BL_CODES]
1416 = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 3, 7 };
1417
1418 #define STORED_BLOCK 0
1419 #define STATIC_TREES 1
1420 #define DYN_TREES    2
1421 /* The three kinds of block type */
1422
1423 #ifndef LIT_BUFSIZE
1424 #  ifdef SMALL_MEM
1425 #    define LIT_BUFSIZE  0x2000
1426 #  else
1427 #  ifdef MEDIUM_MEM
1428 #    define LIT_BUFSIZE  0x4000
1429 #  else
1430 #    define LIT_BUFSIZE  0x8000
1431 #  endif
1432 #  endif
1433 #endif
1434 #ifndef DIST_BUFSIZE
1435 #  define DIST_BUFSIZE  LIT_BUFSIZE
1436 #endif
1437 /* Sizes of match buffers for literals/lengths and distances.  There are
1438  * 4 reasons for limiting LIT_BUFSIZE to 64K:
1439  *   - frequencies can be kept in 16 bit counters
1440  *   - if compression is not successful for the first block, all input data is
1441  *     still in the window so we can still emit a stored block even when input
1442  *     comes from standard input.  (This can also be done for all blocks if
1443  *     LIT_BUFSIZE is not greater than 32K.)
1444  *   - if compression is not successful for a file smaller than 64K, we can
1445  *     even emit a stored file instead of a stored block (saving 5 bytes).
1446  *   - creating new Huffman trees less frequently may not provide fast
1447  *     adaptation to changes in the input data statistics. (Take for
1448  *     example a binary file with poorly compressible code followed by
1449  *     a highly compressible string table.) Smaller buffer sizes give
1450  *     fast adaptation but have of course the overhead of transmitting trees
1451  *     more frequently.
1452  *   - I can't count above 4
1453  * The current code is general and allows DIST_BUFSIZE < LIT_BUFSIZE (to save
1454  * memory at the expense of compression). Some optimizations would be possible
1455  * if we rely on DIST_BUFSIZE == LIT_BUFSIZE.
1456  */
1457 #if LIT_BUFSIZE > INBUFSIZ
1458 #error cannot overlay l_buf and inbuf
1459 #endif
1460 #define REP_3_6      16
1461 /* repeat previous bit length 3-6 times (2 bits of repeat count) */
1462 #define REPZ_3_10    17
1463 /* repeat a zero length 3-10 times  (3 bits of repeat count) */
1464 #define REPZ_11_138  18
1465 /* repeat a zero length 11-138 times  (7 bits of repeat count) */
1466
1467 /* ===========================================================================
1468  * Local data
1469  */
1470
1471 /* Data structure describing a single value and its code string. */
1472 typedef struct ct_data {
1473         union {
1474                 ush freq;               /* frequency count */
1475                 ush code;               /* bit string */
1476         } fc;
1477         union {
1478                 ush dad;                /* father node in Huffman tree */
1479                 ush len;                /* length of bit string */
1480         } dl;
1481 } ct_data;
1482
1483 #define Freq fc.freq
1484 #define Code fc.code
1485 #define Dad  dl.dad
1486 #define Len  dl.len
1487
1488 #define HEAP_SIZE (2*L_CODES+1)
1489 /* maximum heap size */
1490
1491 static ct_data dyn_ltree[HEAP_SIZE];    /* literal and length tree */
1492 static ct_data dyn_dtree[2 * D_CODES + 1];      /* distance tree */
1493
1494 static ct_data static_ltree[L_CODES + 2];
1495
1496 /* The static literal tree. Since the bit lengths are imposed, there is no
1497  * need for the L_CODES extra codes used during heap construction. However
1498  * The codes 286 and 287 are needed to build a canonical tree (see ct_init
1499  * below).
1500  */
1501
1502 static ct_data static_dtree[D_CODES];
1503
1504 /* The static distance tree. (Actually a trivial tree since all codes use
1505  * 5 bits.)
1506  */
1507
1508 static ct_data bl_tree[2 * BL_CODES + 1];
1509
1510 /* Huffman tree for the bit lengths */
1511
1512 typedef struct tree_desc {
1513         ct_data *dyn_tree;      /* the dynamic tree */
1514         ct_data *static_tree;   /* corresponding static tree or NULL */
1515         const extra_bits_t *extra_bits; /* extra bits for each code or NULL */
1516         int extra_base;         /* base index for extra_bits */
1517         int elems;                      /* max number of elements in the tree */
1518         int max_length;         /* max bit length for the codes */
1519         int max_code;           /* largest code with non zero frequency */
1520 } tree_desc;
1521
1522 static tree_desc l_desc =
1523         { dyn_ltree, static_ltree, extra_lbits, LITERALS + 1, L_CODES,
1524         MAX_BITS, 0
1525 };
1526
1527 static tree_desc d_desc =
1528         { dyn_dtree, static_dtree, extra_dbits, 0, D_CODES, MAX_BITS, 0 };
1529
1530 static tree_desc bl_desc =
1531         { bl_tree, (ct_data *) 0, extra_blbits, 0, BL_CODES, MAX_BL_BITS,
1532         0
1533 };
1534
1535
1536 static ush bl_count[MAX_BITS + 1];
1537
1538 /* number of codes at each bit length for an optimal tree */
1539
1540 static const uch bl_order[BL_CODES]
1541 = { 16, 17, 18, 0, 8, 7, 9, 6, 10, 5, 11, 4, 12, 3, 13, 2, 14, 1, 15 };
1542
1543 /* The lengths of the bit length codes are sent in order of decreasing
1544  * probability, to avoid transmitting the lengths for unused bit length codes.
1545  */
1546
1547 static int heap[2 * L_CODES + 1];       /* heap used to build the Huffman trees */
1548 static int heap_len;    /* number of elements in the heap */
1549 static int heap_max;    /* element of largest frequency */
1550
1551 /* The sons of heap[n] are heap[2*n] and heap[2*n+1]. heap[0] is not used.
1552  * The same heap array is used to build all trees.
1553  */
1554
1555 static uch depth[2 * L_CODES + 1];
1556
1557 /* Depth of each subtree used as tie breaker for trees of equal frequency */
1558
1559 static uch length_code[MAX_MATCH - MIN_MATCH + 1];
1560
1561 /* length code for each normalized match length (0 == MIN_MATCH) */
1562
1563 static uch dist_code[512];
1564
1565 /* distance codes. The first 256 values correspond to the distances
1566  * 3 .. 258, the last 256 values correspond to the top 8 bits of
1567  * the 15 bit distances.
1568  */
1569
1570 static int base_length[LENGTH_CODES];
1571
1572 /* First normalized length for each code (0 = MIN_MATCH) */
1573
1574 static int base_dist[D_CODES];
1575
1576 /* First normalized distance for each code (0 = distance of 1) */
1577
1578 #define l_buf inbuf
1579 /* DECLARE(uch, l_buf, LIT_BUFSIZE);  buffer for literals or lengths */
1580
1581 /* DECLARE(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE); buffer for distances */
1582
1583 static uch flag_buf[(LIT_BUFSIZE / 8)];
1584
1585 /* flag_buf is a bit array distinguishing literals from lengths in
1586  * l_buf, thus indicating the presence or absence of a distance.
1587  */
1588
1589 static unsigned last_lit;       /* running index in l_buf */
1590 static unsigned last_dist;      /* running index in d_buf */
1591 static unsigned last_flags;     /* running index in flag_buf */
1592 static uch flags;               /* current flags not yet saved in flag_buf */
1593 static uch flag_bit;    /* current bit used in flags */
1594
1595 /* bits are filled in flags starting at bit 0 (least significant).
1596  * Note: these flags are overkill in the current code since we don't
1597  * take advantage of DIST_BUFSIZE == LIT_BUFSIZE.
1598  */
1599
1600 static ulg opt_len;             /* bit length of current block with optimal trees */
1601 static ulg static_len;  /* bit length of current block with static trees */
1602
1603 static ulg compressed_len;      /* total bit length of compressed file */
1604
1605
1606 static ush *file_type;  /* pointer to UNKNOWN, BINARY or ASCII */
1607 static int *file_method;        /* pointer to DEFLATE or STORE */
1608
1609 /* ===========================================================================
1610  * Local (static) routines in this file.
1611  */
1612
1613 static void init_block(void);
1614 static void pqdownheap(ct_data * tree, int k);
1615 static void gen_bitlen(tree_desc * desc);
1616 static void gen_codes(ct_data * tree, int max_code);
1617 static void build_tree(tree_desc * desc);
1618 static void scan_tree(ct_data * tree, int max_code);
1619 static void send_tree(ct_data * tree, int max_code);
1620 static int build_bl_tree(void);
1621 static void send_all_trees(int lcodes, int dcodes, int blcodes);
1622 static void compress_block(ct_data * ltree, ct_data * dtree);
1623 static void set_file_type(void);
1624
1625
1626 #ifndef DEBUG
1627 #  define send_code(c, tree) send_bits(tree[c].Code, tree[c].Len)
1628    /* Send a code of the given tree. c and tree must not have side effects */
1629
1630 #else                                                   /* DEBUG */
1631 #  define send_code(c, tree) \
1632      { if (verbose>1) bb_error_msg("\ncd %3d ",(c)); \
1633        send_bits(tree[c].Code, tree[c].Len); }
1634 #endif
1635
1636 #define d_code(dist) \
1637    ((dist) < 256 ? dist_code[dist] : dist_code[256+((dist)>>7)])
1638 /* Mapping from a distance to a distance code. dist is the distance - 1 and
1639  * must not have side effects. dist_code[256] and dist_code[257] are never
1640  * used.
1641  */
1642
1643 /* the arguments must not have side effects */
1644
1645 /* ===========================================================================
1646  * Allocate the match buffer, initialize the various tables and save the
1647  * location of the internal file attribute (ascii/binary) and method
1648  * (DEFLATE/STORE).
1649  */
1650 static void ct_init(ush * attr, int *methodp)
1651 {
1652         int n;                          /* iterates over tree elements */
1653         int bits;                       /* bit counter */
1654         int length;                     /* length value */
1655         int code;                       /* code value */
1656         int dist;                       /* distance index */
1657
1658         file_type = attr;
1659         file_method = methodp;
1660         compressed_len = 0L;
1661
1662         if (static_dtree[0].Len != 0)
1663                 return;                 /* ct_init already called */
1664
1665         /* Initialize the mapping length (0..255) -> length code (0..28) */
1666         length = 0;
1667         for (code = 0; code < LENGTH_CODES - 1; code++) {
1668                 base_length[code] = length;
1669                 for (n = 0; n < (1 << extra_lbits[code]); n++) {
1670                         length_code[length++] = (uch) code;
1671                 }
1672         }
1673         Assert(length == 256, "ct_init: length != 256");
1674         /* Note that the length 255 (match length 258) can be represented
1675          * in two different ways: code 284 + 5 bits or code 285, so we
1676          * overwrite length_code[255] to use the best encoding:
1677          */
1678         length_code[length - 1] = (uch) code;
1679
1680         /* Initialize the mapping dist (0..32K) -> dist code (0..29) */
1681         dist = 0;
1682         for (code = 0; code < 16; code++) {
1683                 base_dist[code] = dist;
1684                 for (n = 0; n < (1 << extra_dbits[code]); n++) {
1685                         dist_code[dist++] = (uch) code;
1686                 }
1687         }
1688         Assert(dist == 256, "ct_init: dist != 256");
1689         dist >>= 7;                     /* from now on, all distances are divided by 128 */
1690         for (; code < D_CODES; code++) {
1691                 base_dist[code] = dist << 7;
1692                 for (n = 0; n < (1 << (extra_dbits[code] - 7)); n++) {
1693                         dist_code[256 + dist++] = (uch) code;
1694                 }
1695         }
1696         Assert(dist == 256, "ct_init: 256+dist != 512");
1697
1698         /* Construct the codes of the static literal tree */
1699         for (bits = 0; bits <= MAX_BITS; bits++)
1700                 bl_count[bits] = 0;
1701         n = 0;
1702         while (n <= 143)
1703                 static_ltree[n++].Len = 8, bl_count[8]++;
1704         while (n <= 255)
1705                 static_ltree[n++].Len = 9, bl_count[9]++;
1706         while (n <= 279)
1707                 static_ltree[n++].Len = 7, bl_count[7]++;
1708         while (n <= 287)
1709                 static_ltree[n++].Len = 8, bl_count[8]++;
1710         /* Codes 286 and 287 do not exist, but we must include them in the
1711          * tree construction to get a canonical Huffman tree (longest code
1712          * all ones)
1713          */
1714         gen_codes((ct_data *) static_ltree, L_CODES + 1);
1715
1716         /* The static distance tree is trivial: */
1717         for (n = 0; n < D_CODES; n++) {
1718                 static_dtree[n].Len = 5;
1719                 static_dtree[n].Code = bi_reverse(n, 5);
1720         }
1721
1722         /* Initialize the first block of the first file: */
1723         init_block();
1724 }
1725
1726 /* ===========================================================================
1727  * Initialize a new block.
1728  */
1729 static void init_block(void)
1730 {
1731         int n;                          /* iterates over tree elements */
1732
1733         /* Initialize the trees. */
1734         for (n = 0; n < L_CODES; n++)
1735                 dyn_ltree[n].Freq = 0;
1736         for (n = 0; n < D_CODES; n++)
1737                 dyn_dtree[n].Freq = 0;
1738         for (n = 0; n < BL_CODES; n++)
1739                 bl_tree[n].Freq = 0;
1740
1741         dyn_ltree[END_BLOCK].Freq = 1;
1742         opt_len = static_len = 0L;
1743         last_lit = last_dist = last_flags = 0;
1744         flags = 0;
1745         flag_bit = 1;
1746 }
1747
1748 #define SMALLEST 1
1749 /* Index within the heap array of least frequent node in the Huffman tree */
1750
1751
1752 /* ===========================================================================
1753  * Remove the smallest element from the heap and recreate the heap with
1754  * one less element. Updates heap and heap_len.
1755  */
1756 #define pqremove(tree, top) \
1757 {\
1758     top = heap[SMALLEST]; \
1759     heap[SMALLEST] = heap[heap_len--]; \
1760     pqdownheap(tree, SMALLEST); \
1761 }
1762
1763 /* ===========================================================================
1764  * Compares to subtrees, using the tree depth as tie breaker when
1765  * the subtrees have equal frequency. This minimizes the worst case length.
1766  */
1767 #define smaller(tree, n, m) \
1768    (tree[n].Freq < tree[m].Freq || \
1769    (tree[n].Freq == tree[m].Freq && depth[n] <= depth[m]))
1770
1771 /* ===========================================================================
1772  * Restore the heap property by moving down the tree starting at node k,
1773  * exchanging a node with the smallest of its two sons if necessary, stopping
1774  * when the heap property is re-established (each father smaller than its
1775  * two sons).
1776  */
1777 static void pqdownheap(ct_data * tree, int k)
1778 {
1779         int v = heap[k];
1780         int j = k << 1;         /* left son of k */
1781
1782         while (j <= heap_len) {
1783                 /* Set j to the smallest of the two sons: */
1784                 if (j < heap_len && smaller(tree, heap[j + 1], heap[j]))
1785                         j++;
1786
1787                 /* Exit if v is smaller than both sons */
1788                 if (smaller(tree, v, heap[j]))
1789                         break;
1790
1791                 /* Exchange v with the smallest son */
1792                 heap[k] = heap[j];
1793                 k = j;
1794
1795                 /* And continue down the tree, setting j to the left son of k */
1796                 j <<= 1;
1797         }
1798         heap[k] = v;
1799 }
1800
1801 /* ===========================================================================
1802  * Compute the optimal bit lengths for a tree and update the total bit length
1803  * for the current block.
1804  * IN assertion: the fields freq and dad are set, heap[heap_max] and
1805  *    above are the tree nodes sorted by increasing frequency.
1806  * OUT assertions: the field len is set to the optimal bit length, the
1807  *     array bl_count contains the frequencies for each bit length.
1808  *     The length opt_len is updated; static_len is also updated if stree is
1809  *     not null.
1810  */
1811 static void gen_bitlen(tree_desc * desc)
1812 {
1813         ct_data *tree = desc->dyn_tree;
1814         const extra_bits_t *extra = desc->extra_bits;
1815         int base = desc->extra_base;
1816         int max_code = desc->max_code;
1817         int max_length = desc->max_length;
1818         ct_data *stree = desc->static_tree;
1819         int h;                          /* heap index */
1820         int n, m;                       /* iterate over the tree elements */
1821         int bits;                       /* bit length */
1822         int xbits;                      /* extra bits */
1823         ush f;                          /* frequency */
1824         int overflow = 0;       /* number of elements with bit length too large */
1825
1826         for (bits = 0; bits <= MAX_BITS; bits++)
1827                 bl_count[bits] = 0;
1828
1829         /* In a first pass, compute the optimal bit lengths (which may
1830          * overflow in the case of the bit length tree).
1831          */
1832         tree[heap[heap_max]].Len = 0;   /* root of the heap */
1833
1834         for (h = heap_max + 1; h < HEAP_SIZE; h++) {
1835                 n = heap[h];
1836                 bits = tree[tree[n].Dad].Len + 1;
1837                 if (bits > max_length)
1838                         bits = max_length, overflow++;
1839                 tree[n].Len = (ush) bits;
1840                 /* We overwrite tree[n].Dad which is no longer needed */
1841
1842                 if (n > max_code)
1843                         continue;       /* not a leaf node */
1844
1845                 bl_count[bits]++;
1846                 xbits = 0;
1847                 if (n >= base)
1848                         xbits = extra[n - base];
1849                 f = tree[n].Freq;
1850                 opt_len += (ulg) f *(bits + xbits);
1851
1852                 if (stree)
1853                         static_len += (ulg) f *(stree[n].Len + xbits);
1854         }
1855         if (overflow == 0)
1856                 return;
1857
1858         Trace((stderr, "\nbit length overflow\n"));
1859         /* This happens for example on obj2 and pic of the Calgary corpus */
1860
1861         /* Find the first bit length which could increase: */
1862         do {
1863                 bits = max_length - 1;
1864                 while (bl_count[bits] == 0)
1865                         bits--;
1866                 bl_count[bits]--;       /* move one leaf down the tree */
1867                 bl_count[bits + 1] += 2;        /* move one overflow item as its brother */
1868                 bl_count[max_length]--;
1869                 /* The brother of the overflow item also moves one step up,
1870                  * but this does not affect bl_count[max_length]
1871                  */
1872                 overflow -= 2;
1873         } while (overflow > 0);
1874
1875         /* Now recompute all bit lengths, scanning in increasing frequency.
1876          * h is still equal to HEAP_SIZE. (It is simpler to reconstruct all
1877          * lengths instead of fixing only the wrong ones. This idea is taken
1878          * from 'ar' written by Haruhiko Okumura.)
1879          */
1880         for (bits = max_length; bits != 0; bits--) {
1881                 n = bl_count[bits];
1882                 while (n != 0) {
1883                         m = heap[--h];
1884                         if (m > max_code)
1885                                 continue;
1886                         if (tree[m].Len != (unsigned) bits) {
1887                                 Trace((stderr, "code %d bits %d->%d\n", m, tree[m].Len,
1888                                            bits));
1889                                 opt_len +=
1890                                         ((long) bits - (long) tree[m].Len) * (long) tree[m].Freq;
1891                                 tree[m].Len = (ush) bits;
1892                         }
1893                         n--;
1894                 }
1895         }
1896 }
1897
1898 /* ===========================================================================
1899  * Generate the codes for a given tree and bit counts (which need not be
1900  * optimal).
1901  * IN assertion: the array bl_count contains the bit length statistics for
1902  * the given tree and the field len is set for all tree elements.
1903  * OUT assertion: the field code is set for all tree elements of non
1904  *     zero code length.
1905  */
1906 static void gen_codes(ct_data * tree, int max_code)
1907 {
1908         ush next_code[MAX_BITS + 1];    /* next code value for each bit length */
1909         ush code = 0;           /* running code value */
1910         int bits;                       /* bit index */
1911         int n;                          /* code index */
1912
1913         /* The distribution counts are first used to generate the code values
1914          * without bit reversal.
1915          */
1916         for (bits = 1; bits <= MAX_BITS; bits++) {
1917                 next_code[bits] = code = (code + bl_count[bits - 1]) << 1;
1918         }
1919         /* Check that the bit counts in bl_count are consistent. The last code
1920          * must be all ones.
1921          */
1922         Assert(code + bl_count[MAX_BITS] - 1 == (1 << MAX_BITS) - 1,
1923                    "inconsistent bit counts");
1924         Tracev((stderr, "\ngen_codes: max_code %d ", max_code));
1925
1926         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
1927                 int len = tree[n].Len;
1928
1929                 if (len == 0)
1930                         continue;
1931                 /* Now reverse the bits */
1932                 tree[n].Code = bi_reverse(next_code[len]++, len);
1933
1934                 Tracec(tree != static_ltree,
1935                            (stderr, "\nn %3d %c l %2d c %4x (%x) ", n,
1936                                 (isgraph(n) ? n : ' '), len, tree[n].Code,
1937                                 next_code[len] - 1));
1938         }
1939 }
1940
1941 /* ===========================================================================
1942  * Construct one Huffman tree and assigns the code bit strings and lengths.
1943  * Update the total bit length for the current block.
1944  * IN assertion: the field freq is set for all tree elements.
1945  * OUT assertions: the fields len and code are set to the optimal bit length
1946  *     and corresponding code. The length opt_len is updated; static_len is
1947  *     also updated if stree is not null. The field max_code is set.
1948  */
1949 static void build_tree(tree_desc * desc)
1950 {
1951         ct_data *tree = desc->dyn_tree;
1952         ct_data *stree = desc->static_tree;
1953         int elems = desc->elems;
1954         int n, m;                       /* iterate over heap elements */
1955         int max_code = -1;      /* largest code with non zero frequency */
1956         int node = elems;       /* next internal node of the tree */
1957
1958         /* Construct the initial heap, with least frequent element in
1959          * heap[SMALLEST]. The sons of heap[n] are heap[2*n] and heap[2*n+1].
1960          * heap[0] is not used.
1961          */
1962         heap_len = 0, heap_max = HEAP_SIZE;
1963
1964         for (n = 0; n < elems; n++) {
1965                 if (tree[n].Freq != 0) {
1966                         heap[++heap_len] = max_code = n;
1967                         depth[n] = 0;
1968                 } else {
1969                         tree[n].Len = 0;
1970                 }
1971         }
1972
1973         /* The pkzip format requires that at least one distance code exists,
1974          * and that at least one bit should be sent even if there is only one
1975          * possible code. So to avoid special checks later on we force at least
1976          * two codes of non zero frequency.
1977          */
1978         while (heap_len < 2) {
1979                 int new = heap[++heap_len] = (max_code < 2 ? ++max_code : 0);
1980
1981                 tree[new].Freq = 1;
1982                 depth[new] = 0;
1983                 opt_len--;
1984                 if (stree)
1985                         static_len -= stree[new].Len;
1986                 /* new is 0 or 1 so it does not have extra bits */
1987         }
1988         desc->max_code = max_code;
1989
1990         /* The elements heap[heap_len/2+1 .. heap_len] are leaves of the tree,
1991          * establish sub-heaps of increasing lengths:
1992          */
1993         for (n = heap_len / 2; n >= 1; n--)
1994                 pqdownheap(tree, n);
1995
1996         /* Construct the Huffman tree by repeatedly combining the least two
1997          * frequent nodes.
1998          */
1999         do {
2000                 pqremove(tree, n);      /* n = node of least frequency */
2001                 m = heap[SMALLEST];     /* m = node of next least frequency */
2002
2003                 heap[--heap_max] = n;   /* keep the nodes sorted by frequency */
2004                 heap[--heap_max] = m;
2005
2006                 /* Create a new node father of n and m */
2007                 tree[node].Freq = tree[n].Freq + tree[m].Freq;
2008                 depth[node] = (uch) (MAX(depth[n], depth[m]) + 1);
2009                 tree[n].Dad = tree[m].Dad = (ush) node;
2010 #ifdef DUMP_BL_TREE
2011                 if (tree == bl_tree) {
2012                         bb_error_msg("\nnode %d(%d), sons %d(%d) %d(%d)",
2013                                         node, tree[node].Freq, n, tree[n].Freq, m, tree[m].Freq);
2014                 }
2015 #endif
2016                 /* and insert the new node in the heap */
2017                 heap[SMALLEST] = node++;
2018                 pqdownheap(tree, SMALLEST);
2019
2020         } while (heap_len >= 2);
2021
2022         heap[--heap_max] = heap[SMALLEST];
2023
2024         /* At this point, the fields freq and dad are set. We can now
2025          * generate the bit lengths.
2026          */
2027         gen_bitlen((tree_desc *) desc);
2028
2029         /* The field len is now set, we can generate the bit codes */
2030         gen_codes((ct_data *) tree, max_code);
2031 }
2032
2033 /* ===========================================================================
2034  * Scan a literal or distance tree to determine the frequencies of the codes
2035  * in the bit length tree. Updates opt_len to take into account the repeat
2036  * counts. (The contribution of the bit length codes will be added later
2037  * during the construction of bl_tree.)
2038  */
2039 static void scan_tree(ct_data * tree, int max_code)
2040 {
2041         int n;                          /* iterates over all tree elements */
2042         int prevlen = -1;       /* last emitted length */
2043         int curlen;                     /* length of current code */
2044         int nextlen = tree[0].Len;      /* length of next code */
2045         int count = 0;          /* repeat count of the current code */
2046         int max_count = 7;      /* max repeat count */
2047         int min_count = 4;      /* min repeat count */
2048
2049         if (nextlen == 0)
2050                 max_count = 138, min_count = 3;
2051         tree[max_code + 1].Len = (ush) 0xffff;  /* guard */
2052
2053         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
2054                 curlen = nextlen;
2055                 nextlen = tree[n + 1].Len;
2056                 if (++count < max_count && curlen == nextlen) {
2057                         continue;
2058                 } else if (count < min_count) {
2059                         bl_tree[curlen].Freq += count;
2060                 } else if (curlen != 0) {
2061                         if (curlen != prevlen)
2062                                 bl_tree[curlen].Freq++;
2063                         bl_tree[REP_3_6].Freq++;
2064                 } else if (count <= 10) {
2065                         bl_tree[REPZ_3_10].Freq++;
2066                 } else {
2067                         bl_tree[REPZ_11_138].Freq++;
2068                 }
2069                 count = 0;
2070                 prevlen = curlen;
2071                 if (nextlen == 0) {
2072                         max_count = 138, min_count = 3;
2073                 } else if (curlen == nextlen) {
2074                         max_count = 6, min_count = 3;
2075                 } else {
2076                         max_count = 7, min_count = 4;
2077                 }
2078         }
2079 }
2080
2081 /* ===========================================================================
2082  * Send a literal or distance tree in compressed form, using the codes in
2083  * bl_tree.
2084  */
2085 static void send_tree(ct_data * tree, int max_code)
2086 {
2087         int n;                          /* iterates over all tree elements */
2088         int prevlen = -1;       /* last emitted length */
2089         int curlen;                     /* length of current code */
2090         int nextlen = tree[0].Len;      /* length of next code */
2091         int count = 0;          /* repeat count of the current code */
2092         int max_count = 7;      /* max repeat count */
2093         int min_count = 4;      /* min repeat count */
2094
2095 /* tree[max_code+1].Len = -1; *//* guard already set */
2096         if (nextlen == 0)
2097                 max_count = 138, min_count = 3;
2098
2099         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
2100                 curlen = nextlen;
2101                 nextlen = tree[n + 1].Len;
2102                 if (++count < max_count && curlen == nextlen) {
2103                         continue;
2104                 } else if (count < min_count) {
2105                         do {
2106                                 send_code(curlen, bl_tree);
2107                         } while (--count != 0);
2108
2109                 } else if (curlen != 0) {
2110                         if (curlen != prevlen) {
2111                                 send_code(curlen, bl_tree);
2112                                 count--;
2113                         }
2114                         Assert(count >= 3 && count <= 6, " 3_6?");
2115                         send_code(REP_3_6, bl_tree);
2116                         send_bits(count - 3, 2);
2117
2118                 } else if (count <= 10) {
2119                         send_code(REPZ_3_10, bl_tree);
2120                         send_bits(count - 3, 3);
2121
2122                 } else {
2123                         send_code(REPZ_11_138, bl_tree);
2124                         send_bits(count - 11, 7);
2125                 }
2126                 count = 0;
2127                 prevlen = curlen;
2128                 if (nextlen == 0) {
2129                         max_count = 138, min_count = 3;
2130                 } else if (curlen == nextlen) {
2131                         max_count = 6, min_count = 3;
2132                 } else {
2133                         max_count = 7, min_count = 4;
2134                 }
2135         }
2136 }
2137
2138 /* ===========================================================================
2139  * Construct the Huffman tree for the bit lengths and return the index in
2140  * bl_order of the last bit length code to send.
2141  */
2142 static int build_bl_tree(void)
2143 {
2144         int max_blindex;        /* index of last bit length code of non zero freq */
2145
2146         /* Determine the bit length frequencies for literal and distance trees */
2147         scan_tree((ct_data *) dyn_ltree, l_desc.max_code);
2148         scan_tree((ct_data *) dyn_dtree, d_desc.max_code);
2149
2150         /* Build the bit length tree: */
2151         build_tree((tree_desc *) (&bl_desc));
2152         /* opt_len now includes the length of the tree representations, except
2153          * the lengths of the bit lengths codes and the 5+5+4 bits for the counts.
2154          */
2155
2156         /* Determine the number of bit length codes to send. The pkzip format
2157          * requires that at least 4 bit length codes be sent. (appnote.txt says
2158          * 3 but the actual value used is 4.)
2159          */
2160         for (max_blindex = BL_CODES - 1; max_blindex >= 3; max_blindex--) {
2161                 if (bl_tree[bl_order[max_blindex]].Len != 0)
2162                         break;
2163         }
2164         /* Update opt_len to include the bit length tree and counts */
2165         opt_len += 3 * (max_blindex + 1) + 5 + 5 + 4;
2166         Tracev((stderr, "\ndyn trees: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2167
2168         return max_blindex;
2169 }
2170
2171 /* ===========================================================================
2172  * Send the header for a block using dynamic Huffman trees: the counts, the
2173  * lengths of the bit length codes, the literal tree and the distance tree.
2174  * IN assertion: lcodes >= 257, dcodes >= 1, blcodes >= 4.
2175  */
2176 static void send_all_trees(int lcodes, int dcodes, int blcodes)
2177 {
2178         int rank;                       /* index in bl_order */
2179
2180         Assert(lcodes >= 257 && dcodes >= 1 && blcodes >= 4, "not enough codes");
2181         Assert(lcodes <= L_CODES && dcodes <= D_CODES
2182                    && blcodes <= BL_CODES, "too many codes");
2183         Tracev((stderr, "\nbl counts: "));
2184         send_bits(lcodes - 257, 5);     /* not +255 as stated in appnote.txt */
2185         send_bits(dcodes - 1, 5);
2186         send_bits(blcodes - 4, 4);      /* not -3 as stated in appnote.txt */
2187         for (rank = 0; rank < blcodes; rank++) {
2188                 Tracev((stderr, "\nbl code %2d ", bl_order[rank]));
2189                 send_bits(bl_tree[bl_order[rank]].Len, 3);
2190         }
2191         Tracev((stderr, "\nbl tree: sent %ld", bits_sent));
2192
2193         send_tree((ct_data *) dyn_ltree, lcodes - 1);   /* send the literal tree */
2194         Tracev((stderr, "\nlit tree: sent %ld", bits_sent));
2195
2196         send_tree((ct_data *) dyn_dtree, dcodes - 1);   /* send the distance tree */
2197         Tracev((stderr, "\ndist tree: sent %ld", bits_sent));
2198 }
2199
2200 /* ===========================================================================
2201  * Determine the best encoding for the current block: dynamic trees, static
2202  * trees or store, and output the encoded block to the zip file. This function
2203  * returns the total compressed length for the file so far.
2204  */
2205 static ulg flush_block(char *buf, ulg stored_len, int eof)
2206 {
2207         ulg opt_lenb, static_lenb;      /* opt_len and static_len in bytes */
2208         int max_blindex;        /* index of last bit length code of non zero freq */
2209
2210         flag_buf[last_flags] = flags;   /* Save the flags for the last 8 items */
2211
2212         /* Check if the file is ascii or binary */
2213         if (*file_type == (ush) UNKNOWN)
2214                 set_file_type();
2215
2216         /* Construct the literal and distance trees */
2217         build_tree((tree_desc *) (&l_desc));
2218         Tracev((stderr, "\nlit data: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2219
2220         build_tree((tree_desc *) (&d_desc));
2221         Tracev((stderr, "\ndist data: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2222         /* At this point, opt_len and static_len are the total bit lengths of
2223          * the compressed block data, excluding the tree representations.
2224          */
2225
2226         /* Build the bit length tree for the above two trees, and get the index
2227          * in bl_order of the last bit length code to send.
2228          */
2229         max_blindex = build_bl_tree();
2230
2231         /* Determine the best encoding. Compute first the block length in bytes */
2232         opt_lenb = (opt_len + 3 + 7) >> 3;
2233         static_lenb = (static_len + 3 + 7) >> 3;
2234
2235         Trace((stderr,
2236                    "\nopt %lu(%lu) stat %lu(%lu) stored %lu lit %u dist %u ",
2237                    opt_lenb, opt_len, static_lenb, static_len, stored_len,
2238                    last_lit, last_dist));
2239
2240         if (static_lenb <= opt_lenb)
2241                 opt_lenb = static_lenb;
2242
2243         /* If compression failed and this is the first and last block,
2244          * and if the zip file can be seeked (to rewrite the local header),
2245          * the whole file is transformed into a stored file:
2246          */
2247         if (stored_len <= opt_lenb && eof && compressed_len == 0L && seekable()) {
2248                 /* Since LIT_BUFSIZE <= 2*WSIZE, the input data must be there: */
2249                 if (buf == (char *) 0)
2250                         bb_error_msg("block vanished");
2251
2252                 copy_block(buf, (unsigned) stored_len, 0);      /* without header */
2253                 compressed_len = stored_len << 3;
2254                 *file_method = STORED;
2255
2256         } else if (stored_len + 4 <= opt_lenb && buf != (char *) 0) {
2257                 /* 4: two words for the lengths */
2258                 /* The test buf != NULL is only necessary if LIT_BUFSIZE > WSIZE.
2259                  * Otherwise we can't have processed more than WSIZE input bytes since
2260                  * the last block flush, because compression would have been
2261                  * successful. If LIT_BUFSIZE <= WSIZE, it is never too late to
2262                  * transform a block into a stored block.
2263                  */
2264                 send_bits((STORED_BLOCK << 1) + eof, 3);        /* send block type */
2265                 compressed_len = (compressed_len + 3 + 7) & ~7L;
2266                 compressed_len += (stored_len + 4) << 3;
2267
2268                 copy_block(buf, (unsigned) stored_len, 1);      /* with header */
2269
2270         } else if (static_lenb == opt_lenb) {
2271                 send_bits((STATIC_TREES << 1) + eof, 3);
2272                 compress_block((ct_data *) static_ltree, (ct_data *) static_dtree);
2273                 compressed_len += 3 + static_len;
2274         } else {
2275                 send_bits((DYN_TREES << 1) + eof, 3);
2276                 send_all_trees(l_desc.max_code + 1, d_desc.max_code + 1,
2277                                            max_blindex + 1);
2278                 compress_block((ct_data *) dyn_ltree, (ct_data *) dyn_dtree);
2279                 compressed_len += 3 + opt_len;
2280         }
2281         Assert(compressed_len == bits_sent, "bad compressed size");
2282         init_block();
2283
2284         if (eof) {
2285                 bi_windup();
2286                 compressed_len += 7;    /* align on byte boundary */
2287         }
2288         Tracev((stderr, "\ncomprlen %lu(%lu) ", compressed_len >> 3,
2289                         compressed_len - 7 * eof));
2290
2291         return compressed_len >> 3;
2292 }
2293
2294 /* ===========================================================================
2295  * Save the match info and tally the frequency counts. Return true if
2296  * the current block must be flushed.
2297  */
2298 static int ct_tally(int dist, int lc)
2299 {
2300         l_buf[last_lit++] = (uch) lc;
2301         if (dist == 0) {
2302                 /* lc is the unmatched char */
2303                 dyn_ltree[lc].Freq++;
2304         } else {
2305                 /* Here, lc is the match length - MIN_MATCH */
2306                 dist--;                 /* dist = match distance - 1 */
2307                 Assert((ush) dist < (ush) MAX_DIST &&
2308                            (ush) lc <= (ush) (MAX_MATCH - MIN_MATCH) &&
2309                            (ush) d_code(dist) < (ush) D_CODES, "ct_tally: bad match");
2310
2311                 dyn_ltree[length_code[lc] + LITERALS + 1].Freq++;
2312                 dyn_dtree[d_code(dist)].Freq++;
2313
2314                 d_buf[last_dist++] = (ush) dist;
2315                 flags |= flag_bit;
2316         }
2317         flag_bit <<= 1;
2318
2319         /* Output the flags if they fill a byte: */
2320         if ((last_lit & 7) == 0) {
2321                 flag_buf[last_flags++] = flags;
2322                 flags = 0, flag_bit = 1;
2323         }
2324         /* Try to guess if it is profitable to stop the current block here */
2325         if ((last_lit & 0xfff) == 0) {
2326                 /* Compute an upper bound for the compressed length */
2327                 ulg out_length = (ulg) last_lit * 8L;
2328                 ulg in_length = (ulg) strstart - block_start;
2329                 int dcode;
2330
2331                 for (dcode = 0; dcode < D_CODES; dcode++) {
2332                         out_length +=
2333                                 (ulg) dyn_dtree[dcode].Freq * (5L + extra_dbits[dcode]);
2334                 }
2335                 out_length >>= 3;
2336                 Trace((stderr,
2337                            "\nlast_lit %u, last_dist %u, in %ld, out ~%ld(%ld%%) ",
2338                            last_lit, last_dist, in_length, out_length,
2339                            100L - out_length * 100L / in_length));
2340                 if (last_dist < last_lit / 2 && out_length < in_length / 2)
2341                         return 1;
2342         }
2343         return (last_lit == LIT_BUFSIZE - 1 || last_dist == DIST_BUFSIZE);
2344         /* We avoid equality with LIT_BUFSIZE because of wraparound at 64K
2345          * on 16 bit machines and because stored blocks are restricted to
2346          * 64K-1 bytes.
2347          */
2348 }
2349
2350 /* ===========================================================================
2351  * Send the block data compressed using the given Huffman trees
2352  */
2353 static void compress_block(ct_data * ltree, ct_data * dtree)
2354 {
2355         unsigned dist;          /* distance of matched string */
2356         int lc;                         /* match length or unmatched char (if dist == 0) */
2357         unsigned lx = 0;        /* running index in l_buf */
2358         unsigned dx = 0;        /* running index in d_buf */
2359         unsigned fx = 0;        /* running index in flag_buf */
2360         uch flag = 0;           /* current flags */
2361         unsigned code;          /* the code to send */
2362         int extra;                      /* number of extra bits to send */
2363
2364         if (last_lit != 0)
2365                 do {
2366                         if ((lx & 7) == 0)
2367                                 flag = flag_buf[fx++];
2368                         lc = l_buf[lx++];
2369                         if ((flag & 1) == 0) {
2370                                 send_code(lc, ltree);   /* send a literal byte */
2371                                 Tracecv(isgraph(lc), (stderr, " '%c' ", lc));
2372                         } else {
2373                                 /* Here, lc is the match length - MIN_MATCH */
2374                                 code = length_code[lc];
2375                                 send_code(code + LITERALS + 1, ltree);  /* send the length code */
2376                                 extra = extra_lbits[code];
2377                                 if (extra != 0) {
2378                                         lc -= base_length[code];
2379                                         send_bits(lc, extra);   /* send the extra length bits */
2380                                 }
2381                                 dist = d_buf[dx++];
2382                                 /* Here, dist is the match distance - 1 */
2383                                 code = d_code(dist);
2384                                 Assert(code < D_CODES, "bad d_code");
2385
2386                                 send_code(code, dtree); /* send the distance code */
2387                                 extra = extra_dbits[code];
2388                                 if (extra != 0) {
2389                                         dist -= base_dist[code];
2390                                         send_bits(dist, extra); /* send the extra distance bits */
2391                                 }
2392                         }                       /* literal or match pair ? */
2393                         flag >>= 1;
2394                 } while (lx < last_lit);
2395
2396         send_code(END_BLOCK, ltree);
2397 }
2398
2399 /* ===========================================================================
2400  * Set the file type to ASCII or BINARY, using a crude approximation:
2401  * binary if more than 20% of the bytes are <= 6 or >= 128, ascii otherwise.
2402  * IN assertion: the fields freq of dyn_ltree are set and the total of all
2403  * frequencies does not exceed 64K (to fit in an int on 16 bit machines).
2404  */
2405 static void set_file_type(void)
2406 {
2407         int n = 0;
2408         unsigned ascii_freq = 0;
2409         unsigned bin_freq = 0;
2410
2411         while (n < 7)
2412                 bin_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2413         while (n < 128)
2414                 ascii_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2415         while (n < LITERALS)
2416                 bin_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2417         *file_type = bin_freq > (ascii_freq >> 2) ? BINARY : ASCII;
2418         if (*file_type == BINARY && translate_eol) {
2419                 bb_error_msg("-l used on binary file");
2420         }
2421 }
2422
2423 /* zip.c -- compress files to the gzip or pkzip format
2424  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
2425  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
2426  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
2427  */
2428
2429
2430 static ulg crc;                 /* crc on uncompressed file data */
2431 static long header_bytes;       /* number of bytes in gzip header */
2432
2433 static void put_long(ulg n)
2434 {
2435         put_short((n) & 0xffff);
2436         put_short(((ulg) (n)) >> 16);
2437 }
2438
2439 /* put_header_byte is used for the compressed output
2440  * - for the initial 4 bytes that can't overflow the buffer.
2441  */
2442 #define put_header_byte(c) {outbuf[outcnt++]=(uch)(c);}
2443
2444 /* ===========================================================================
2445  * Deflate in to out.
2446  * IN assertions: the input and output buffers are cleared.
2447  *   The variables time_stamp and save_orig_name are initialized.
2448  */
2449 static int zip(int in, int out)
2450 {
2451         uch my_flags = 0;       /* general purpose bit flags */
2452         ush attr = 0;           /* ascii/binary flag */
2453         ush deflate_flags = 0;  /* pkzip -es, -en or -ex equivalent */
2454
2455         ifd = in;
2456         ofd = out;
2457         outcnt = 0;
2458
2459         /* Write the header to the gzip file. See algorithm.doc for the format */
2460
2461
2462         method = DEFLATED;
2463         put_header_byte(GZIP_MAGIC[0]); /* magic header */
2464         put_header_byte(GZIP_MAGIC[1]);
2465         put_header_byte(DEFLATED);      /* compression method */
2466
2467         put_header_byte(my_flags);      /* general flags */
2468         put_long(time_stamp);
2469
2470         /* Write deflated file to zip file */
2471         crc = updcrc(0, 0);
2472
2473         bi_init(out);
2474         ct_init(&attr, &method);
2475         lm_init(&deflate_flags);
2476
2477         put_byte((uch) deflate_flags);  /* extra flags */
2478         put_byte(OS_CODE);      /* OS identifier */
2479
2480         header_bytes = (long) outcnt;
2481
2482         (void) deflate();
2483
2484         /* Write the crc and uncompressed size */
2485         put_long(crc);
2486         put_long(isize);
2487         header_bytes += 2 * sizeof(long);
2488
2489         flush_outbuf();
2490         return OK;
2491 }
2492
2493
2494 /* ===========================================================================
2495  * Read a new buffer from the current input file, perform end-of-line
2496  * translation, and update the crc and input file size.
2497  * IN assertion: size >= 2 (for end-of-line translation)
2498  */
2499 static int file_read(char *buf, unsigned size)
2500 {
2501         unsigned len;
2502
2503         Assert(insize == 0, "inbuf not empty");
2504
2505         len = read(ifd, buf, size);
2506         if (len == (unsigned) (-1) || len == 0)
2507                 return (int) len;
2508
2509         crc = updcrc((uch *) buf, len);
2510         isize += (ulg) len;
2511         return (int) len;
2512 }
2513
2514 /* ===========================================================================
2515  * Write the output buffer outbuf[0..outcnt-1] and update bytes_out.
2516  * (used for the compressed data only)
2517  */
2518 static void flush_outbuf(void)
2519 {
2520         if (outcnt == 0)
2521                 return;
2522
2523         write_buf(ofd, (char *) outbuf, outcnt);
2524         outcnt = 0;
2525 }