More size shrinkage.
[platform/upstream/busybox.git] / archival / gzip.c
1 /* vi: set sw=4 ts=4: */
2 /*
3  * Gzip implementation for busybox
4  *
5  * Based on GNU gzip Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly.
6  *
7  * Originally adjusted for busybox by Charles P. Wright <cpw@unix.asb.com>
8  *              "this is a stripped down version of gzip I put into busybox, it does
9  *              only standard in to standard out with -9 compression.  It also requires
10  *              the zcat module for some important functions."
11  *
12  * Adjusted further by Erik Andersen <andersen@codepoet.org> to support
13  * files as well as stdin/stdout, and to generally behave itself wrt
14  * command line handling.
15  *
16  * Licensed under GPLv2 or later, see file LICENSE in this tarball for details.
17  */
18
19 #define SMALL_MEM
20
21 #include <stdlib.h>
22 #include <stdio.h>
23 #include <string.h>
24 #include <unistd.h>
25 #include <errno.h>
26 #include <sys/types.h>
27 #include <signal.h>
28 #include <utime.h>
29 #include <ctype.h>
30 #include <sys/types.h>
31 #include <unistd.h>
32 #include <dirent.h>
33 #include <fcntl.h>
34 #include <time.h>
35 #include "busybox.h"
36
37 typedef unsigned char uch;
38 typedef unsigned short ush;
39 typedef unsigned long ulg;
40
41 /* Return codes from gzip */
42 #define OK      0
43 #define ERROR   1
44 #define WARNING 2
45
46 /* Compression methods (see algorithm.doc) */
47 /* Only STORED and DEFLATED are supported by this BusyBox module */
48 #define STORED      0
49 /* methods 4 to 7 reserved */
50 #define DEFLATED    8
51
52 /* To save memory for 16 bit systems, some arrays are overlaid between
53  * the various modules:
54  * deflate:  prev+head   window      d_buf  l_buf  outbuf
55  * unlzw:    tab_prefix  tab_suffix  stack  inbuf  outbuf
56  * For compression, input is done in window[]. For decompression, output
57  * is done in window except for unlzw.
58  */
59
60 #ifndef INBUFSIZ
61 #  ifdef SMALL_MEM
62 #    define INBUFSIZ  0x2000    /* input buffer size */
63 #  else
64 #    define INBUFSIZ  0x8000    /* input buffer size */
65 #  endif
66 #endif
67 #define INBUF_EXTRA  64 /* required by unlzw() */
68
69 #ifndef OUTBUFSIZ
70 #  ifdef SMALL_MEM
71 #    define OUTBUFSIZ   8192    /* output buffer size */
72 #  else
73 #    define OUTBUFSIZ  16384    /* output buffer size */
74 #  endif
75 #endif
76 #define OUTBUF_EXTRA 2048       /* required by unlzw() */
77
78 #ifndef DIST_BUFSIZE
79 #  ifdef SMALL_MEM
80 #    define DIST_BUFSIZE 0x2000 /* buffer for distances, see trees.c */
81 #  else
82 #    define DIST_BUFSIZE 0x8000 /* buffer for distances, see trees.c */
83 #  endif
84 #endif
85
86 #  define DECLARE(type, array, size)  static type * array
87 #  define ALLOC(type, array, size) { \
88       array = (type*)xzalloc((size_t)(((size)+1L)/2) * 2*sizeof(type)); \
89    }
90 #  define FREE(array) {free(array), array=NULL;}
91
92 #define tab_suffix window
93 #define tab_prefix prev /* hash link (see deflate.c) */
94 #define head (prev+WSIZE)       /* hash head (see deflate.c) */
95
96 static long bytes_in;   /* number of input bytes */
97
98 #define isize bytes_in
99 /* for compatibility with old zip sources (to be cleaned) */
100
101 typedef int file_t;             /* Do not use stdio */
102
103 #define NO_FILE  (-1)   /* in memory compression */
104
105
106 #define PACK_MAGIC     "\037\036"       /* Magic header for packed files */
107 #define GZIP_MAGIC     "\037\213"       /* Magic header for gzip files, 1F 8B */
108 #define OLD_GZIP_MAGIC "\037\236"       /* Magic header for gzip 0.5 = freeze 1.x */
109 #define LZH_MAGIC      "\037\240"       /* Magic header for SCO LZH Compress files */
110 #define PKZIP_MAGIC    "\120\113\003\004"       /* Magic header for pkzip files */
111
112 /* gzip flag byte */
113 #define ASCII_FLAG   0x01       /* bit 0 set: file probably ascii text */
114 #define CONTINUATION 0x02       /* bit 1 set: continuation of multi-part gzip file */
115 #define EXTRA_FIELD  0x04       /* bit 2 set: extra field present */
116 #define ORIG_NAME    0x08       /* bit 3 set: original file name present */
117 #define COMMENT      0x10       /* bit 4 set: file comment present */
118 #define RESERVED     0xC0       /* bit 6,7:   reserved */
119
120 /* internal file attribute */
121 #define UNKNOWN 0xffff
122 #define BINARY  0
123 #define ASCII   1
124
125 #ifndef WSIZE
126 #  define WSIZE 0x8000  /* window size--must be a power of two, and */
127 #endif                                                  /*  at least 32K for zip's deflate method */
128
129 #define MIN_MATCH  3
130 #define MAX_MATCH  258
131 /* The minimum and maximum match lengths */
132
133 #define MIN_LOOKAHEAD (MAX_MATCH+MIN_MATCH+1)
134 /* Minimum amount of lookahead, except at the end of the input file.
135  * See deflate.c for comments about the MIN_MATCH+1.
136  */
137
138 #define MAX_DIST  (WSIZE-MIN_LOOKAHEAD)
139 /* In order to simplify the code, particularly on 16 bit machines, match
140  * distances are limited to MAX_DIST instead of WSIZE.
141  */
142
143 /* put_byte is used for the compressed output */
144 #define put_byte(c) {outbuf[outcnt++]=(uch)(c); if (outcnt==OUTBUFSIZ)\
145    flush_outbuf();}
146
147
148 /* Output a 32 bit value to the bit stream, lsb first */
149 #if 0
150 #define put_long(n) { \
151     put_short((n) & 0xffff); \
152     put_short(((ulg)(n)) >> 16); \
153 }
154 #endif
155
156 #define seekable()    0 /* force sequential output */
157 #define translate_eol 0 /* no option -a yet */
158
159 /* Diagnostic functions */
160 #ifdef DEBUG
161 #  define Assert(cond,msg) {if(!(cond)) bb_error_msg(msg);}
162 #  define Trace(x) fprintf x
163 #  define Tracev(x) {if (verbose) fprintf x ;}
164 #  define Tracevv(x) {if (verbose>1) fprintf x ;}
165 #  define Tracec(c,x) {if (verbose && (c)) fprintf x ;}
166 #  define Tracecv(c,x) {if (verbose>1 && (c)) fprintf x ;}
167 #else
168 #  define Assert(cond,msg)
169 #  define Trace(x)
170 #  define Tracev(x)
171 #  define Tracevv(x)
172 #  define Tracec(c,x)
173 #  define Tracecv(c,x)
174 #endif
175
176 #define WARN(msg) {if (!quiet) fprintf msg ; \
177                    if (exit_code == OK) exit_code = WARNING;}
178
179 #ifndef MAX_PATH_LEN
180 #  define MAX_PATH_LEN   1024   /* max pathname length */
181 #endif
182
183
184         /* from zip.c: */
185 static int zip(int in, int out);
186 static int file_read(char *buf, unsigned size);
187
188                 /* from deflate.c */
189 static void lm_init(ush * flags);
190 static ulg deflate(void);
191
192                 /* from trees.c */
193 static void ct_init(ush * attr, int *methodp);
194 static int ct_tally(int dist, int lc);
195 static ulg flush_block(char *buf, ulg stored_len, int eof);
196
197                 /* from bits.c */
198 static void bi_init(file_t zipfile);
199 static void send_bits(int value, int length);
200 static unsigned bi_reverse(unsigned value, int length);
201 static void bi_windup(void);
202 static void copy_block(char *buf, unsigned len, int header);
203 static int (*read_buf) (char *buf, unsigned size);
204
205         /* from util.c: */
206 static void flush_outbuf(void);
207
208 /* lzw.h -- define the lzw functions.
209  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly.
210  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
211  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
212  */
213
214 #ifndef BITS
215 #  define BITS 16
216 #endif
217 #define INIT_BITS 9             /* Initial number of bits per code */
218
219 #define BIT_MASK    0x1f        /* Mask for 'number of compression bits' */
220 /* Mask 0x20 is reserved to mean a fourth header byte, and 0x40 is free.
221  * It's a pity that old uncompress does not check bit 0x20. That makes
222  * extension of the format actually undesirable because old compress
223  * would just crash on the new format instead of giving a meaningful
224  * error message. It does check the number of bits, but it's more
225  * helpful to say "unsupported format, get a new version" than
226  * "can only handle 16 bits".
227  */
228
229 /* tailor.h -- target dependent definitions
230  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly.
231  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
232  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
233  */
234
235 /* The target dependent definitions should be defined here only.
236  * The target dependent functions should be defined in tailor.c.
237  */
238
239
240         /* Common defaults */
241
242 #ifndef OS_CODE
243 #  define OS_CODE  0x03 /* assume Unix */
244 #endif
245
246 #ifndef PATH_SEP
247 #  define PATH_SEP '/'
248 #endif
249
250 #ifndef OPTIONS_VAR
251 #  define OPTIONS_VAR "GZIP"
252 #endif
253
254 #ifndef Z_SUFFIX
255 #  define Z_SUFFIX ".gz"
256 #endif
257
258 #ifdef MAX_EXT_CHARS
259 #  define MAX_SUFFIX  MAX_EXT_CHARS
260 #else
261 #  define MAX_SUFFIX  30
262 #endif
263
264                 /* global buffers */
265
266 DECLARE(uch, inbuf, INBUFSIZ + INBUF_EXTRA);
267 DECLARE(uch, outbuf, OUTBUFSIZ + OUTBUF_EXTRA);
268 DECLARE(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE);
269 DECLARE(uch, window, 2L * WSIZE);
270 DECLARE(ush, tab_prefix, 1L << BITS);
271
272 static int foreground;  /* set if program run in foreground */
273 static int method = DEFLATED;   /* compression method */
274 static int exit_code = OK;      /* program exit code */
275 static int part_nb;             /* number of parts in .gz file */
276 static long time_stamp; /* original time stamp (modification time) */
277 static long ifile_size; /* input file size, -1 for devices (debug only) */
278 static char z_suffix[MAX_SUFFIX + 1];   /* default suffix (can be set with --suffix) */
279 static int z_len;               /* strlen(z_suffix) */
280
281 static int ifd;                 /* input file descriptor */
282 static int ofd;                 /* output file descriptor */
283 static unsigned insize; /* valid bytes in inbuf */
284 static unsigned outcnt; /* bytes in output buffer */
285
286 static uint32_t *crc_32_tab;
287
288 /* Output a 16 bit value, lsb first */
289 static void put_short(ush w)
290 {
291         if (outcnt < OUTBUFSIZ - 2) {
292                 outbuf[outcnt++] = (uch) ((w) & 0xff);
293                 outbuf[outcnt++] = (uch) ((ush) (w) >> 8);
294         } else {
295                 put_byte((uch) ((w) & 0xff));
296                 put_byte((uch) ((ush) (w) >> 8));
297         }
298 }
299
300 /* ========================================================================
301  * Signal and error handler.
302  */
303 static void abort_gzip(int ATTRIBUTE_UNUSED ignored)
304 {
305         exit(ERROR);
306 }
307
308 /* ===========================================================================
309  * Clear input and output buffers
310  */
311 static void clear_bufs(void)
312 {
313         outcnt = 0;
314         insize = 0;
315         bytes_in = 0L;
316 }
317
318 /* ===========================================================================
319  * Does the same as write(), but also handles partial pipe writes and checks
320  * for error return.
321  */
322 static void write_buf(int fd, void *buf, unsigned cnt)
323 {
324         unsigned n;
325
326         while ((n = write(fd, buf, cnt)) != cnt) {
327                 if (n == (unsigned) (-1)) bb_error_msg_and_die("can't write");
328                 cnt -= n;
329                 buf = (void *) ((char *) buf + n);
330         }
331 }
332
333 /* ===========================================================================
334  * Run a set of bytes through the crc shift register.  If s is a NULL
335  * pointer, then initialize the crc shift register contents instead.
336  * Return the current crc in either case.
337  */
338 static uint32_t updcrc(uch * s, unsigned n)
339 {
340         static uint32_t crc = ~0;       /* shift register contents */
341         uint32_t c;             /* temporary variable */
342
343         if (s == NULL) {
344                 c = ~0;
345         } else {
346                 c = crc;
347                 if (n)
348                         do {
349                                 c = crc_32_tab[((int) c ^ (*s++)) & 0xff] ^ (c >> 8);
350                         } while (--n);
351         }
352         crc = c;
353         return ~c;
354 }
355
356 /* bits.c -- output variable-length bit strings
357  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
358  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
359  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
360  */
361
362
363 /*
364  *  PURPOSE
365  *
366  *      Output variable-length bit strings. Compression can be done
367  *      to a file or to memory. (The latter is not supported in this version.)
368  *
369  *  DISCUSSION
370  *
371  *      The PKZIP "deflate" file format interprets compressed file data
372  *      as a sequence of bits.  Multi-bit strings in the file may cross
373  *      byte boundaries without restriction.
374  *
375  *      The first bit of each byte is the low-order bit.
376  *
377  *      The routines in this file allow a variable-length bit value to
378  *      be output right-to-left (useful for literal values). For
379  *      left-to-right output (useful for code strings from the tree routines),
380  *      the bits must have been reversed first with bi_reverse().
381  *
382  *      For in-memory compression, the compressed bit stream goes directly
383  *      into the requested output buffer. The input data is read in blocks
384  *      by the mem_read() function. The buffer is limited to 64K on 16 bit
385  *      machines.
386  *
387  *  INTERFACE
388  *
389  *      void bi_init (FILE *zipfile)
390  *          Initialize the bit string routines.
391  *
392  *      void send_bits (int value, int length)
393  *          Write out a bit string, taking the source bits right to
394  *          left.
395  *
396  *      int bi_reverse (int value, int length)
397  *          Reverse the bits of a bit string, taking the source bits left to
398  *          right and emitting them right to left.
399  *
400  *      void bi_windup (void)
401  *          Write out any remaining bits in an incomplete byte.
402  *
403  *      void copy_block(char *buf, unsigned len, int header)
404  *          Copy a stored block to the zip file, storing first the length and
405  *          its one's complement if requested.
406  *
407  */
408
409 /* ===========================================================================
410  * Local data used by the "bit string" routines.
411  */
412
413 static file_t zfile;    /* output gzip file */
414
415 static unsigned short bi_buf;
416
417 /* Output buffer. bits are inserted starting at the bottom (least significant
418  * bits).
419  */
420
421 #define Buf_size (8 * 2*sizeof(char))
422 /* Number of bits used within bi_buf. (bi_buf might be implemented on
423  * more than 16 bits on some systems.)
424  */
425
426 static int bi_valid;
427
428 /* Current input function. Set to mem_read for in-memory compression */
429
430 #ifdef DEBUG
431 ulg bits_sent;                  /* bit length of the compressed data */
432 #endif
433
434 /* ===========================================================================
435  * Initialize the bit string routines.
436  */
437 static void bi_init(file_t zipfile)
438 {
439         zfile = zipfile;
440         bi_buf = 0;
441         bi_valid = 0;
442 #ifdef DEBUG
443         bits_sent = 0L;
444 #endif
445
446         /* Set the defaults for file compression. They are set by memcompress
447          * for in-memory compression.
448          */
449         if (zfile != NO_FILE) {
450                 read_buf = file_read;
451         }
452 }
453
454 /* ===========================================================================
455  * Send a value on a given number of bits.
456  * IN assertion: length <= 16 and value fits in length bits.
457  */
458 static void send_bits(int value, int length)
459 {
460 #ifdef DEBUG
461         Tracev((stderr, " l %2d v %4x ", length, value));
462         Assert(length > 0 && length <= 15, "invalid length");
463         bits_sent += (ulg) length;
464 #endif
465         /* If not enough room in bi_buf, use (valid) bits from bi_buf and
466          * (16 - bi_valid) bits from value, leaving (width - (16-bi_valid))
467          * unused bits in value.
468          */
469         if (bi_valid > (int) Buf_size - length) {
470                 bi_buf |= (value << bi_valid);
471                 put_short(bi_buf);
472                 bi_buf = (ush) value >> (Buf_size - bi_valid);
473                 bi_valid += length - Buf_size;
474         } else {
475                 bi_buf |= value << bi_valid;
476                 bi_valid += length;
477         }
478 }
479
480 /* ===========================================================================
481  * Reverse the first len bits of a code, using straightforward code (a faster
482  * method would use a table)
483  * IN assertion: 1 <= len <= 15
484  */
485 static unsigned bi_reverse(unsigned code, int len)
486 {
487         register unsigned res = 0;
488
489         do {
490                 res |= code & 1;
491                 code >>= 1, res <<= 1;
492         } while (--len > 0);
493         return res >> 1;
494 }
495
496 /* ===========================================================================
497  * Write out any remaining bits in an incomplete byte.
498  */
499 static void bi_windup(void)
500 {
501         if (bi_valid > 8) {
502                 put_short(bi_buf);
503         } else if (bi_valid > 0) {
504                 put_byte(bi_buf);
505         }
506         bi_buf = 0;
507         bi_valid = 0;
508 #ifdef DEBUG
509         bits_sent = (bits_sent + 7) & ~7;
510 #endif
511 }
512
513 /* ===========================================================================
514  * Copy a stored block to the zip file, storing first the length and its
515  * one's complement if requested.
516  */
517 static void copy_block(char *buf, unsigned len, int header)
518 {
519         bi_windup();            /* align on byte boundary */
520
521         if (header) {
522                 put_short((ush) len);
523                 put_short((ush) ~ len);
524 #ifdef DEBUG
525                 bits_sent += 2 * 16;
526 #endif
527         }
528 #ifdef DEBUG
529         bits_sent += (ulg) len << 3;
530 #endif
531         while (len--) {
532                 put_byte(*buf++);
533         }
534 }
535
536 /* deflate.c -- compress data using the deflation algorithm
537  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
538  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
539  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
540  */
541
542 /*
543  *  PURPOSE
544  *
545  *      Identify new text as repetitions of old text within a fixed-
546  *      length sliding window trailing behind the new text.
547  *
548  *  DISCUSSION
549  *
550  *      The "deflation" process depends on being able to identify portions
551  *      of the input text which are identical to earlier input (within a
552  *      sliding window trailing behind the input currently being processed).
553  *
554  *      The most straightforward technique turns out to be the fastest for
555  *      most input files: try all possible matches and select the longest.
556  *      The key feature of this algorithm is that insertions into the string
557  *      dictionary are very simple and thus fast, and deletions are avoided
558  *      completely. Insertions are performed at each input character, whereas
559  *      string matches are performed only when the previous match ends. So it
560  *      is preferable to spend more time in matches to allow very fast string
561  *      insertions and avoid deletions. The matching algorithm for small
562  *      strings is inspired from that of Rabin & Karp. A brute force approach
563  *      is used to find longer strings when a small match has been found.
564  *      A similar algorithm is used in comic (by Jan-Mark Wams) and freeze
565  *      (by Leonid Broukhis).
566  *         A previous version of this file used a more sophisticated algorithm
567  *      (by Fiala and Greene) which is guaranteed to run in linear amortized
568  *      time, but has a larger average cost, uses more memory and is patented.
569  *      However the F&G algorithm may be faster for some highly redundant
570  *      files if the parameter max_chain_length (described below) is too large.
571  *
572  *  ACKNOWLEDGMENTS
573  *
574  *      The idea of lazy evaluation of matches is due to Jan-Mark Wams, and
575  *      I found it in 'freeze' written by Leonid Broukhis.
576  *      Thanks to many info-zippers for bug reports and testing.
577  *
578  *  REFERENCES
579  *
580  *      APPNOTE.TXT documentation file in PKZIP 1.93a distribution.
581  *
582  *      A description of the Rabin and Karp algorithm is given in the book
583  *         "Algorithms" by R. Sedgewick, Addison-Wesley, p252.
584  *
585  *      Fiala,E.R., and Greene,D.H.
586  *         Data Compression with Finite Windows, Comm.ACM, 32,4 (1989) 490-595
587  *
588  *  INTERFACE
589  *
590  *      void lm_init (int pack_level, ush *flags)
591  *          Initialize the "longest match" routines for a new file
592  *
593  *      ulg deflate (void)
594  *          Processes a new input file and return its compressed length. Sets
595  *          the compressed length, crc, deflate flags and internal file
596  *          attributes.
597  */
598
599
600 /* ===========================================================================
601  * Configuration parameters
602  */
603
604 /* Compile with MEDIUM_MEM to reduce the memory requirements or
605  * with SMALL_MEM to use as little memory as possible. Use BIG_MEM if the
606  * entire input file can be held in memory (not possible on 16 bit systems).
607  * Warning: defining these symbols affects HASH_BITS (see below) and thus
608  * affects the compression ratio. The compressed output
609  * is still correct, and might even be smaller in some cases.
610  */
611
612 #ifdef SMALL_MEM
613 #   define HASH_BITS  13        /* Number of bits used to hash strings */
614 #endif
615 #ifdef MEDIUM_MEM
616 #   define HASH_BITS  14
617 #endif
618 #ifndef HASH_BITS
619 #   define HASH_BITS  15
620    /* For portability to 16 bit machines, do not use values above 15. */
621 #endif
622
623 /* To save space (see unlzw.c), we overlay prev+head with tab_prefix and
624  * window with tab_suffix. Check that we can do this:
625  */
626 #if (WSIZE<<1) > (1<<BITS)
627 #  error cannot overlay window with tab_suffix and prev with tab_prefix0
628 #endif
629 #if HASH_BITS > BITS-1
630 #  error cannot overlay head with tab_prefix1
631 #endif
632 #define HASH_SIZE (unsigned)(1<<HASH_BITS)
633 #define HASH_MASK (HASH_SIZE-1)
634 #define WMASK     (WSIZE-1)
635 /* HASH_SIZE and WSIZE must be powers of two */
636 #define NIL 0
637 /* Tail of hash chains */
638 #define FAST 4
639 #define SLOW 2
640 /* speed options for the general purpose bit flag */
641 #ifndef TOO_FAR
642 #  define TOO_FAR 4096
643 #endif
644 /* Matches of length 3 are discarded if their distance exceeds TOO_FAR */
645 /* ===========================================================================
646  * Local data used by the "longest match" routines.
647  */
648 typedef ush Pos;
649 typedef unsigned IPos;
650
651 /* A Pos is an index in the character window. We use short instead of int to
652  * save space in the various tables. IPos is used only for parameter passing.
653  */
654
655 /* DECLARE(uch, window, 2L*WSIZE); */
656 /* Sliding window. Input bytes are read into the second half of the window,
657  * and move to the first half later to keep a dictionary of at least WSIZE
658  * bytes. With this organization, matches are limited to a distance of
659  * WSIZE-MAX_MATCH bytes, but this ensures that IO is always
660  * performed with a length multiple of the block size. Also, it limits
661  * the window size to 64K, which is quite useful on MSDOS.
662  * To do: limit the window size to WSIZE+BSZ if SMALL_MEM (the code would
663  * be less efficient).
664  */
665
666 /* DECLARE(Pos, prev, WSIZE); */
667 /* Link to older string with same hash index. To limit the size of this
668  * array to 64K, this link is maintained only for the last 32K strings.
669  * An index in this array is thus a window index modulo 32K.
670  */
671
672 /* DECLARE(Pos, head, 1<<HASH_BITS); */
673 /* Heads of the hash chains or NIL. */
674
675 static const ulg window_size = (ulg) 2 * WSIZE;
676
677 /* window size, 2*WSIZE except for MMAP or BIG_MEM, where it is the
678  * input file length plus MIN_LOOKAHEAD.
679  */
680
681 static long block_start;
682
683 /* window position at the beginning of the current output block. Gets
684  * negative when the window is moved backwards.
685  */
686
687 static unsigned ins_h;  /* hash index of string to be inserted */
688
689 #define H_SHIFT  ((HASH_BITS+MIN_MATCH-1)/MIN_MATCH)
690 /* Number of bits by which ins_h and del_h must be shifted at each
691  * input step. It must be such that after MIN_MATCH steps, the oldest
692  * byte no longer takes part in the hash key, that is:
693  *   H_SHIFT * MIN_MATCH >= HASH_BITS
694  */
695
696 static unsigned int prev_length;
697
698 /* Length of the best match at previous step. Matches not greater than this
699  * are discarded. This is used in the lazy match evaluation.
700  */
701
702 static unsigned strstart;       /* start of string to insert */
703 static unsigned match_start;    /* start of matching string */
704 static int eofile;              /* flag set at end of input file */
705 static unsigned lookahead;      /* number of valid bytes ahead in window */
706
707 enum {
708         max_chain_length = 4096,
709
710 /* To speed up deflation, hash chains are never searched beyond this length.
711  * A higher limit improves compression ratio but degrades the speed.
712  */
713
714         max_lazy_match = 258,
715
716 /* Attempt to find a better match only when the current match is strictly
717  * smaller than this value. This mechanism is used only for compression
718  * levels >= 4.
719  */
720         max_insert_length = max_lazy_match,
721 /* Insert new strings in the hash table only if the match length
722  * is not greater than this length. This saves time but degrades compression.
723  * max_insert_length is used only for compression levels <= 3.
724  */
725
726         good_match = 32,
727
728 /* Use a faster search when the previous match is longer than this */
729
730
731 /* Values for max_lazy_match, good_match and max_chain_length, depending on
732  * the desired pack level (0..9). The values given below have been tuned to
733  * exclude worst case performance for pathological files. Better values may be
734  * found for specific files.
735  */
736
737         nice_match = 258        /* Stop searching when current match exceeds this */
738
739 /* Note: the deflate() code requires max_lazy >= MIN_MATCH and max_chain >= 4
740  * For deflate_fast() (levels <= 3) good is ignored and lazy has a different
741  * meaning.
742  */
743 };
744
745 #define EQUAL 0
746 /* result of memcmp for equal strings */
747
748 /* ===========================================================================
749  *  Prototypes for local functions.
750  */
751 static void fill_window(void);
752
753 static int longest_match(IPos cur_match);
754
755 #ifdef DEBUG
756 static void check_match(IPos start, IPos match, int length);
757 #endif
758
759 /* ===========================================================================
760  * Update a hash value with the given input byte
761  * IN  assertion: all calls to to UPDATE_HASH are made with consecutive
762  *    input characters, so that a running hash key can be computed from the
763  *    previous key instead of complete recalculation each time.
764  */
765 #define UPDATE_HASH(h,c) (h = (((h)<<H_SHIFT) ^ (c)) & HASH_MASK)
766
767 /* ===========================================================================
768  * Insert string s in the dictionary and set match_head to the previous head
769  * of the hash chain (the most recent string with same hash key). Return
770  * the previous length of the hash chain.
771  * IN  assertion: all calls to to INSERT_STRING are made with consecutive
772  *    input characters and the first MIN_MATCH bytes of s are valid
773  *    (except for the last MIN_MATCH-1 bytes of the input file).
774  */
775 #define INSERT_STRING(s, match_head) \
776    (UPDATE_HASH(ins_h, window[(s) + MIN_MATCH-1]), \
777     prev[(s) & WMASK] = match_head = head[ins_h], \
778     head[ins_h] = (s))
779
780 /* ===========================================================================
781  * Initialize the "longest match" routines for a new file
782  */
783 static void lm_init(ush * flags)
784 {
785         register unsigned j;
786
787         /* Initialize the hash table. */
788         memset(head, 0, HASH_SIZE * sizeof(*head));
789         /* prev will be initialized on the fly */
790
791         *flags |= SLOW;
792         /* ??? reduce max_chain_length for binary files */
793
794         strstart = 0;
795         block_start = 0L;
796
797         lookahead = read_buf((char *) window,
798                                                  sizeof(int) <= 2 ? (unsigned) WSIZE : 2 * WSIZE);
799
800         if (lookahead == 0 || lookahead == (unsigned) EOF) {
801                 eofile = 1, lookahead = 0;
802                 return;
803         }
804         eofile = 0;
805         /* Make sure that we always have enough lookahead. This is important
806          * if input comes from a device such as a tty.
807          */
808         while (lookahead < MIN_LOOKAHEAD && !eofile)
809                 fill_window();
810
811         ins_h = 0;
812         for (j = 0; j < MIN_MATCH - 1; j++)
813                 UPDATE_HASH(ins_h, window[j]);
814         /* If lookahead < MIN_MATCH, ins_h is garbage, but this is
815          * not important since only literal bytes will be emitted.
816          */
817 }
818
819 /* ===========================================================================
820  * Set match_start to the longest match starting at the given string and
821  * return its length. Matches shorter or equal to prev_length are discarded,
822  * in which case the result is equal to prev_length and match_start is
823  * garbage.
824  * IN assertions: cur_match is the head of the hash chain for the current
825  *   string (strstart) and its distance is <= MAX_DIST, and prev_length >= 1
826  */
827
828 /* For MSDOS, OS/2 and 386 Unix, an optimized version is in match.asm or
829  * match.s. The code is functionally equivalent, so you can use the C version
830  * if desired.
831  */
832 static int longest_match(IPos cur_match)
833 {
834         unsigned chain_length = max_chain_length;       /* max hash chain length */
835         register uch *scan = window + strstart; /* current string */
836         register uch *match;    /* matched string */
837         register int len;       /* length of current match */
838         int best_len = prev_length;     /* best match length so far */
839         IPos limit =
840                 strstart > (IPos) MAX_DIST ? strstart - (IPos) MAX_DIST : NIL;
841         /* Stop when cur_match becomes <= limit. To simplify the code,
842          * we prevent matches with the string of window index 0.
843          */
844
845 /* The code is optimized for HASH_BITS >= 8 and MAX_MATCH-2 multiple of 16.
846  * It is easy to get rid of this optimization if necessary.
847  */
848 #if HASH_BITS < 8 || MAX_MATCH != 258
849 #  error Code too clever
850 #endif
851         register uch *strend = window + strstart + MAX_MATCH;
852         register uch scan_end1 = scan[best_len - 1];
853         register uch scan_end = scan[best_len];
854
855         /* Do not waste too much time if we already have a good match: */
856         if (prev_length >= good_match) {
857                 chain_length >>= 2;
858         }
859         Assert(strstart <= window_size - MIN_LOOKAHEAD, "insufficient lookahead");
860
861         do {
862                 Assert(cur_match < strstart, "no future");
863                 match = window + cur_match;
864
865                 /* Skip to next match if the match length cannot increase
866                  * or if the match length is less than 2:
867                  */
868                 if (match[best_len] != scan_end ||
869                         match[best_len - 1] != scan_end1 ||
870                         *match != *scan || *++match != scan[1])
871                         continue;
872
873                 /* The check at best_len-1 can be removed because it will be made
874                  * again later. (This heuristic is not always a win.)
875                  * It is not necessary to compare scan[2] and match[2] since they
876                  * are always equal when the other bytes match, given that
877                  * the hash keys are equal and that HASH_BITS >= 8.
878                  */
879                 scan += 2, match++;
880
881                 /* We check for insufficient lookahead only every 8th comparison;
882                  * the 256th check will be made at strstart+258.
883                  */
884                 do {
885                 } while (*++scan == *++match && *++scan == *++match &&
886                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match &&
887                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match &&
888                                  *++scan == *++match && *++scan == *++match && scan < strend);
889
890                 len = MAX_MATCH - (int) (strend - scan);
891                 scan = strend - MAX_MATCH;
892
893                 if (len > best_len) {
894                         match_start = cur_match;
895                         best_len = len;
896                         if (len >= nice_match)
897                                 break;
898                         scan_end1 = scan[best_len - 1];
899                         scan_end = scan[best_len];
900                 }
901         } while ((cur_match = prev[cur_match & WMASK]) > limit
902                          && --chain_length != 0);
903
904         return best_len;
905 }
906
907 #ifdef DEBUG
908 /* ===========================================================================
909  * Check that the match at match_start is indeed a match.
910  */
911 static void check_match(IPos start, IPos match, int length)
912 {
913         /* check that the match is indeed a match */
914         if (memcmp((char *) window + match,
915                            (char *) window + start, length) != EQUAL) {
916                 bb_error_msg(" start %d, match %d, length %d", start, match, length);
917                 bb_error_msg("invalid match");
918         }
919         if (verbose > 1) {
920                 bb_error_msg("\\[%d,%d]", start - match, length);
921                 do {
922                         putc(window[start++], stderr);
923                 } while (--length != 0);
924         }
925 }
926 #else
927 #  define check_match(start, match, length)
928 #endif
929
930 /* ===========================================================================
931  * Fill the window when the lookahead becomes insufficient.
932  * Updates strstart and lookahead, and sets eofile if end of input file.
933  * IN assertion: lookahead < MIN_LOOKAHEAD && strstart + lookahead > 0
934  * OUT assertions: at least one byte has been read, or eofile is set;
935  *    file reads are performed for at least two bytes (required for the
936  *    translate_eol option).
937  */
938 static void fill_window(void)
939 {
940         register unsigned n, m;
941         unsigned more =
942                 (unsigned) (window_size - (ulg) lookahead - (ulg) strstart);
943         /* Amount of free space at the end of the window. */
944
945         /* If the window is almost full and there is insufficient lookahead,
946          * move the upper half to the lower one to make room in the upper half.
947          */
948         if (more == (unsigned) EOF) {
949                 /* Very unlikely, but possible on 16 bit machine if strstart == 0
950                  * and lookahead == 1 (input done one byte at time)
951                  */
952                 more--;
953         } else if (strstart >= WSIZE + MAX_DIST) {
954                 /* By the IN assertion, the window is not empty so we can't confuse
955                  * more == 0 with more == 64K on a 16 bit machine.
956                  */
957                 Assert(window_size == (ulg) 2 * WSIZE, "no sliding with BIG_MEM");
958
959                 memcpy((char *) window, (char *) window + WSIZE, (unsigned) WSIZE);
960                 match_start -= WSIZE;
961                 strstart -= WSIZE;      /* we now have strstart >= MAX_DIST: */
962
963                 block_start -= (long) WSIZE;
964
965                 for (n = 0; n < HASH_SIZE; n++) {
966                         m = head[n];
967                         head[n] = (Pos) (m >= WSIZE ? m - WSIZE : NIL);
968                 }
969                 for (n = 0; n < WSIZE; n++) {
970                         m = prev[n];
971                         prev[n] = (Pos) (m >= WSIZE ? m - WSIZE : NIL);
972                         /* If n is not on any hash chain, prev[n] is garbage but
973                          * its value will never be used.
974                          */
975                 }
976                 more += WSIZE;
977         }
978         /* At this point, more >= 2 */
979         if (!eofile) {
980                 n = read_buf((char *) window + strstart + lookahead, more);
981                 if (n == 0 || n == (unsigned) EOF) {
982                         eofile = 1;
983                 } else {
984                         lookahead += n;
985                 }
986         }
987 }
988
989 /* ===========================================================================
990  * Flush the current block, with given end-of-file flag.
991  * IN assertion: strstart is set to the end of the current match.
992  */
993 #define FLUSH_BLOCK(eof) \
994    flush_block(block_start >= 0L ? (char*)&window[(unsigned)block_start] : \
995                 (char*)NULL, (long)strstart - block_start, (eof))
996
997 /* ===========================================================================
998  * Same as above, but achieves better compression. We use a lazy
999  * evaluation for matches: a match is finally adopted only if there is
1000  * no better match at the next window position.
1001  */
1002 static ulg deflate(void)
1003 {
1004         IPos hash_head;         /* head of hash chain */
1005         IPos prev_match;        /* previous match */
1006         int flush;                      /* set if current block must be flushed */
1007         int match_available = 0;        /* set if previous match exists */
1008         register unsigned match_length = MIN_MATCH - 1; /* length of best match */
1009
1010         /* Process the input block. */
1011         while (lookahead != 0) {
1012                 /* Insert the string window[strstart .. strstart+2] in the
1013                  * dictionary, and set hash_head to the head of the hash chain:
1014                  */
1015                 INSERT_STRING(strstart, hash_head);
1016
1017                 /* Find the longest match, discarding those <= prev_length.
1018                  */
1019                 prev_length = match_length, prev_match = match_start;
1020                 match_length = MIN_MATCH - 1;
1021
1022                 if (hash_head != NIL && prev_length < max_lazy_match &&
1023                         strstart - hash_head <= MAX_DIST) {
1024                         /* To simplify the code, we prevent matches with the string
1025                          * of window index 0 (in particular we have to avoid a match
1026                          * of the string with itself at the start of the input file).
1027                          */
1028                         match_length = longest_match(hash_head);
1029                         /* longest_match() sets match_start */
1030                         if (match_length > lookahead)
1031                                 match_length = lookahead;
1032
1033                         /* Ignore a length 3 match if it is too distant: */
1034                         if (match_length == MIN_MATCH && strstart - match_start > TOO_FAR) {
1035                                 /* If prev_match is also MIN_MATCH, match_start is garbage
1036                                  * but we will ignore the current match anyway.
1037                                  */
1038                                 match_length--;
1039                         }
1040                 }
1041                 /* If there was a match at the previous step and the current
1042                  * match is not better, output the previous match:
1043                  */
1044                 if (prev_length >= MIN_MATCH && match_length <= prev_length) {
1045
1046                         check_match(strstart - 1, prev_match, prev_length);
1047
1048                         flush =
1049                                 ct_tally(strstart - 1 - prev_match, prev_length - MIN_MATCH);
1050
1051                         /* Insert in hash table all strings up to the end of the match.
1052                          * strstart-1 and strstart are already inserted.
1053                          */
1054                         lookahead -= prev_length - 1;
1055                         prev_length -= 2;
1056                         do {
1057                                 strstart++;
1058                                 INSERT_STRING(strstart, hash_head);
1059                                 /* strstart never exceeds WSIZE-MAX_MATCH, so there are
1060                                  * always MIN_MATCH bytes ahead. If lookahead < MIN_MATCH
1061                                  * these bytes are garbage, but it does not matter since the
1062                                  * next lookahead bytes will always be emitted as literals.
1063                                  */
1064                         } while (--prev_length != 0);
1065                         match_available = 0;
1066                         match_length = MIN_MATCH - 1;
1067                         strstart++;
1068                         if (flush)
1069                                 FLUSH_BLOCK(0), block_start = strstart;
1070
1071                 } else if (match_available) {
1072                         /* If there was no match at the previous position, output a
1073                          * single literal. If there was a match but the current match
1074                          * is longer, truncate the previous match to a single literal.
1075                          */
1076                         Tracevv((stderr, "%c", window[strstart - 1]));
1077                         if (ct_tally(0, window[strstart - 1])) {
1078                                 FLUSH_BLOCK(0), block_start = strstart;
1079                         }
1080                         strstart++;
1081                         lookahead--;
1082                 } else {
1083                         /* There is no previous match to compare with, wait for
1084                          * the next step to decide.
1085                          */
1086                         match_available = 1;
1087                         strstart++;
1088                         lookahead--;
1089                 }
1090                 Assert(strstart <= isize && lookahead <= isize, "a bit too far");
1091
1092                 /* Make sure that we always have enough lookahead, except
1093                  * at the end of the input file. We need MAX_MATCH bytes
1094                  * for the next match, plus MIN_MATCH bytes to insert the
1095                  * string following the next match.
1096                  */
1097                 while (lookahead < MIN_LOOKAHEAD && !eofile)
1098                         fill_window();
1099         }
1100         if (match_available)
1101                 ct_tally(0, window[strstart - 1]);
1102
1103         return FLUSH_BLOCK(1);  /* eof */
1104 }
1105
1106 /* gzip (GNU zip) -- compress files with zip algorithm and 'compress' interface
1107  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
1108  * The unzip code was written and put in the public domain by Mark Adler.
1109  * Portions of the lzw code are derived from the public domain 'compress'
1110  * written by Spencer Thomas, Joe Orost, James Woods, Jim McKie, Steve Davies,
1111  * Ken Turkowski, Dave Mack and Peter Jannesen.
1112  *
1113  * See the license_msg below and the file COPYING for the software license.
1114  * See the file algorithm.doc for the compression algorithms and file formats.
1115  */
1116
1117 /* Compress files with zip algorithm and 'compress' interface.
1118  * See usage() and help() functions below for all options.
1119  * Outputs:
1120  *        file.gz:   compressed file with same mode, owner, and utimes
1121  *     or stdout with -c option or if stdin used as input.
1122  * If the output file name had to be truncated, the original name is kept
1123  * in the compressed file.
1124  */
1125
1126                 /* configuration */
1127
1128 typedef struct dirent dir_type;
1129
1130 /* ======================================================================== */
1131 int gzip_main(int argc, char **argv)
1132 {
1133         int result;
1134         int inFileNum;
1135         int outFileNum;
1136         struct stat statBuf;
1137         char *delFileName;
1138         int tostdout = 0;
1139         int force = 0;
1140         int opt;
1141
1142         while ((opt = getopt(argc, argv, "cf123456789dq")) != -1) {
1143                 switch (opt) {
1144                 case 'c':
1145                         tostdout = 1;
1146                         break;
1147                 case 'f':
1148                         force = 1;
1149                         break;
1150                         /* Ignore 1-9 (compression level) options */
1151                 case '1':
1152                 case '2':
1153                 case '3':
1154                 case '4':
1155                 case '5':
1156                 case '6':
1157                 case '7':
1158                 case '8':
1159                 case '9':
1160                         break;
1161                 case 'q':
1162                         break;
1163 #ifdef CONFIG_GUNZIP
1164                 case 'd':
1165                         optind = 1;
1166                         return gunzip_main(argc, argv);
1167 #endif
1168                 default:
1169                         bb_show_usage();
1170                 }
1171         }
1172
1173         foreground = signal(SIGINT, SIG_IGN) != SIG_IGN;
1174         if (foreground) {
1175                 (void) signal(SIGINT, abort_gzip);
1176         }
1177 #ifdef SIGTERM
1178         if (signal(SIGTERM, SIG_IGN) != SIG_IGN) {
1179                 (void) signal(SIGTERM, abort_gzip);
1180         }
1181 #endif
1182 #ifdef SIGHUP
1183         if (signal(SIGHUP, SIG_IGN) != SIG_IGN) {
1184                 (void) signal(SIGHUP, abort_gzip);
1185         }
1186 #endif
1187
1188         strncpy(z_suffix, Z_SUFFIX, sizeof(z_suffix) - 1);
1189         z_len = strlen(z_suffix);
1190
1191         /* Allocate all global buffers (for DYN_ALLOC option) */
1192         ALLOC(uch, inbuf, INBUFSIZ + INBUF_EXTRA);
1193         ALLOC(uch, outbuf, OUTBUFSIZ + OUTBUF_EXTRA);
1194         ALLOC(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE);
1195         ALLOC(uch, window, 2L * WSIZE);
1196         ALLOC(ush, tab_prefix, 1L << BITS);
1197
1198         /* Initialise the CRC32 table */
1199         crc_32_tab = bb_crc32_filltable(0);
1200         
1201         clear_bufs();
1202         part_nb = 0;
1203
1204         if (optind == argc) {
1205                 time_stamp = 0;
1206                 ifile_size = -1L;
1207                 zip(STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO);
1208         } else {
1209                 int i;
1210
1211                 for (i = optind; i < argc; i++) {
1212                         char *path = NULL;
1213
1214                         clear_bufs();
1215                         if (strcmp(argv[i], "-") == 0) {
1216                                 time_stamp = 0;
1217                                 ifile_size = -1L;
1218                                 inFileNum = STDIN_FILENO;
1219                                 outFileNum = STDOUT_FILENO;
1220                         } else {
1221                                 inFileNum = bb_xopen3(argv[i], O_RDONLY, 0);
1222                                 if (fstat(inFileNum, &statBuf) < 0)
1223                                         bb_perror_msg_and_die("%s", argv[i]);
1224                                 time_stamp = statBuf.st_ctime;
1225                                 ifile_size = statBuf.st_size;
1226
1227                                 if (!tostdout) {
1228                                         path = xmalloc(strlen(argv[i]) + 4);
1229                                         strcpy(path, argv[i]);
1230                                         strcat(path, ".gz");
1231
1232                                         /* Open output file */
1233 #if (__GLIBC__ >= 2) && (__GLIBC_MINOR__ >= 1) && defined O_NOFOLLOW
1234                                         outFileNum =
1235                                                 open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL | O_NOFOLLOW);
1236 #else
1237                                         outFileNum = open(path, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL);
1238 #endif
1239                                         if (outFileNum < 0) {
1240                                                 bb_perror_msg("%s", path);
1241                                                 free(path);
1242                                                 continue;
1243                                         }
1244
1245                                         /* Set permissions on the file */
1246                                         fchmod(outFileNum, statBuf.st_mode);
1247                                 } else
1248                                         outFileNum = STDOUT_FILENO;
1249                         }
1250
1251                         if (path == NULL && isatty(outFileNum) && force == 0) {
1252                                 bb_error_msg
1253                                         ("compressed data not written to a terminal. Use -f to force compression.");
1254                                 free(path);
1255                                 continue;
1256                         }
1257
1258                         result = zip(inFileNum, outFileNum);
1259
1260                         if (path != NULL) {
1261                                 close(inFileNum);
1262                                 close(outFileNum);
1263
1264                                 /* Delete the original file */
1265                                 if (result == OK)
1266                                         delFileName = argv[i];
1267                                 else
1268                                         delFileName = path;
1269
1270                                 if (unlink(delFileName) < 0)
1271                                         bb_perror_msg("%s", delFileName);
1272                         }
1273
1274                         free(path);
1275                 }
1276         }
1277
1278         return (exit_code);
1279 }
1280
1281 /* trees.c -- output deflated data using Huffman coding
1282  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
1283  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
1284  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
1285  */
1286
1287 /*
1288  *  PURPOSE
1289  *
1290  *      Encode various sets of source values using variable-length
1291  *      binary code trees.
1292  *
1293  *  DISCUSSION
1294  *
1295  *      The PKZIP "deflation" process uses several Huffman trees. The more
1296  *      common source values are represented by shorter bit sequences.
1297  *
1298  *      Each code tree is stored in the ZIP file in a compressed form
1299  *      which is itself a Huffman encoding of the lengths of
1300  *      all the code strings (in ascending order by source values).
1301  *      The actual code strings are reconstructed from the lengths in
1302  *      the UNZIP process, as described in the "application note"
1303  *      (APPNOTE.TXT) distributed as part of PKWARE's PKZIP program.
1304  *
1305  *  REFERENCES
1306  *
1307  *      Lynch, Thomas J.
1308  *          Data Compression:  Techniques and Applications, pp. 53-55.
1309  *          Lifetime Learning Publications, 1985.  ISBN 0-534-03418-7.
1310  *
1311  *      Storer, James A.
1312  *          Data Compression:  Methods and Theory, pp. 49-50.
1313  *          Computer Science Press, 1988.  ISBN 0-7167-8156-5.
1314  *
1315  *      Sedgewick, R.
1316  *          Algorithms, p290.
1317  *          Addison-Wesley, 1983. ISBN 0-201-06672-6.
1318  *
1319  *  INTERFACE
1320  *
1321  *      void ct_init (ush *attr, int *methodp)
1322  *          Allocate the match buffer, initialize the various tables and save
1323  *          the location of the internal file attribute (ascii/binary) and
1324  *          method (DEFLATE/STORE)
1325  *
1326  *      void ct_tally (int dist, int lc);
1327  *          Save the match info and tally the frequency counts.
1328  *
1329  *      long flush_block (char *buf, ulg stored_len, int eof)
1330  *          Determine the best encoding for the current block: dynamic trees,
1331  *          static trees or store, and output the encoded block to the zip
1332  *          file. Returns the total compressed length for the file so far.
1333  *
1334  */
1335
1336 /* ===========================================================================
1337  * Constants
1338  */
1339
1340 #define MAX_BITS 15
1341 /* All codes must not exceed MAX_BITS bits */
1342
1343 #define MAX_BL_BITS 7
1344 /* Bit length codes must not exceed MAX_BL_BITS bits */
1345
1346 #define LENGTH_CODES 29
1347 /* number of length codes, not counting the special END_BLOCK code */
1348
1349 #define LITERALS  256
1350 /* number of literal bytes 0..255 */
1351
1352 #define END_BLOCK 256
1353 /* end of block literal code */
1354
1355 #define L_CODES (LITERALS+1+LENGTH_CODES)
1356 /* number of Literal or Length codes, including the END_BLOCK code */
1357
1358 #define D_CODES   30
1359 /* number of distance codes */
1360
1361 #define BL_CODES  19
1362 /* number of codes used to transfer the bit lengths */
1363
1364 typedef uch extra_bits_t;
1365
1366 /* extra bits for each length code */
1367 static const extra_bits_t extra_lbits[LENGTH_CODES]
1368         = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4,
1369         4, 4, 5, 5, 5, 5, 0
1370 };
1371
1372 /* extra bits for each distance code */
1373 static const extra_bits_t extra_dbits[D_CODES]
1374         = { 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9,
1375         10, 10, 11, 11, 12, 12, 13, 13
1376 };
1377
1378 /* extra bits for each bit length code */
1379 static const extra_bits_t extra_blbits[BL_CODES]
1380 = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 3, 7 };
1381
1382 #define STORED_BLOCK 0
1383 #define STATIC_TREES 1
1384 #define DYN_TREES    2
1385 /* The three kinds of block type */
1386
1387 #ifndef LIT_BUFSIZE
1388 #  ifdef SMALL_MEM
1389 #    define LIT_BUFSIZE  0x2000
1390 #  else
1391 #  ifdef MEDIUM_MEM
1392 #    define LIT_BUFSIZE  0x4000
1393 #  else
1394 #    define LIT_BUFSIZE  0x8000
1395 #  endif
1396 #  endif
1397 #endif
1398 #ifndef DIST_BUFSIZE
1399 #  define DIST_BUFSIZE  LIT_BUFSIZE
1400 #endif
1401 /* Sizes of match buffers for literals/lengths and distances.  There are
1402  * 4 reasons for limiting LIT_BUFSIZE to 64K:
1403  *   - frequencies can be kept in 16 bit counters
1404  *   - if compression is not successful for the first block, all input data is
1405  *     still in the window so we can still emit a stored block even when input
1406  *     comes from standard input.  (This can also be done for all blocks if
1407  *     LIT_BUFSIZE is not greater than 32K.)
1408  *   - if compression is not successful for a file smaller than 64K, we can
1409  *     even emit a stored file instead of a stored block (saving 5 bytes).
1410  *   - creating new Huffman trees less frequently may not provide fast
1411  *     adaptation to changes in the input data statistics. (Take for
1412  *     example a binary file with poorly compressible code followed by
1413  *     a highly compressible string table.) Smaller buffer sizes give
1414  *     fast adaptation but have of course the overhead of transmitting trees
1415  *     more frequently.
1416  *   - I can't count above 4
1417  * The current code is general and allows DIST_BUFSIZE < LIT_BUFSIZE (to save
1418  * memory at the expense of compression). Some optimizations would be possible
1419  * if we rely on DIST_BUFSIZE == LIT_BUFSIZE.
1420  */
1421 #if LIT_BUFSIZE > INBUFSIZ
1422 #error cannot overlay l_buf and inbuf
1423 #endif
1424 #define REP_3_6      16
1425 /* repeat previous bit length 3-6 times (2 bits of repeat count) */
1426 #define REPZ_3_10    17
1427 /* repeat a zero length 3-10 times  (3 bits of repeat count) */
1428 #define REPZ_11_138  18
1429 /* repeat a zero length 11-138 times  (7 bits of repeat count) */
1430
1431 /* ===========================================================================
1432  * Local data
1433  */
1434
1435 /* Data structure describing a single value and its code string. */
1436 typedef struct ct_data {
1437         union {
1438                 ush freq;               /* frequency count */
1439                 ush code;               /* bit string */
1440         } fc;
1441         union {
1442                 ush dad;                /* father node in Huffman tree */
1443                 ush len;                /* length of bit string */
1444         } dl;
1445 } ct_data;
1446
1447 #define Freq fc.freq
1448 #define Code fc.code
1449 #define Dad  dl.dad
1450 #define Len  dl.len
1451
1452 #define HEAP_SIZE (2*L_CODES+1)
1453 /* maximum heap size */
1454
1455 static ct_data dyn_ltree[HEAP_SIZE];    /* literal and length tree */
1456 static ct_data dyn_dtree[2 * D_CODES + 1];      /* distance tree */
1457
1458 static ct_data static_ltree[L_CODES + 2];
1459
1460 /* The static literal tree. Since the bit lengths are imposed, there is no
1461  * need for the L_CODES extra codes used during heap construction. However
1462  * The codes 286 and 287 are needed to build a canonical tree (see ct_init
1463  * below).
1464  */
1465
1466 static ct_data static_dtree[D_CODES];
1467
1468 /* The static distance tree. (Actually a trivial tree since all codes use
1469  * 5 bits.)
1470  */
1471
1472 static ct_data bl_tree[2 * BL_CODES + 1];
1473
1474 /* Huffman tree for the bit lengths */
1475
1476 typedef struct tree_desc {
1477         ct_data *dyn_tree;      /* the dynamic tree */
1478         ct_data *static_tree;   /* corresponding static tree or NULL */
1479         const extra_bits_t *extra_bits; /* extra bits for each code or NULL */
1480         int extra_base;         /* base index for extra_bits */
1481         int elems;                      /* max number of elements in the tree */
1482         int max_length;         /* max bit length for the codes */
1483         int max_code;           /* largest code with non zero frequency */
1484 } tree_desc;
1485
1486 static tree_desc l_desc =
1487         { dyn_ltree, static_ltree, extra_lbits, LITERALS + 1, L_CODES,
1488         MAX_BITS, 0
1489 };
1490
1491 static tree_desc d_desc =
1492         { dyn_dtree, static_dtree, extra_dbits, 0, D_CODES, MAX_BITS, 0 };
1493
1494 static tree_desc bl_desc =
1495         { bl_tree, (ct_data *) 0, extra_blbits, 0, BL_CODES, MAX_BL_BITS,
1496         0
1497 };
1498
1499
1500 static ush bl_count[MAX_BITS + 1];
1501
1502 /* number of codes at each bit length for an optimal tree */
1503
1504 static const uch bl_order[BL_CODES]
1505 = { 16, 17, 18, 0, 8, 7, 9, 6, 10, 5, 11, 4, 12, 3, 13, 2, 14, 1, 15 };
1506
1507 /* The lengths of the bit length codes are sent in order of decreasing
1508  * probability, to avoid transmitting the lengths for unused bit length codes.
1509  */
1510
1511 static int heap[2 * L_CODES + 1];       /* heap used to build the Huffman trees */
1512 static int heap_len;    /* number of elements in the heap */
1513 static int heap_max;    /* element of largest frequency */
1514
1515 /* The sons of heap[n] are heap[2*n] and heap[2*n+1]. heap[0] is not used.
1516  * The same heap array is used to build all trees.
1517  */
1518
1519 static uch depth[2 * L_CODES + 1];
1520
1521 /* Depth of each subtree used as tie breaker for trees of equal frequency */
1522
1523 static uch length_code[MAX_MATCH - MIN_MATCH + 1];
1524
1525 /* length code for each normalized match length (0 == MIN_MATCH) */
1526
1527 static uch dist_code[512];
1528
1529 /* distance codes. The first 256 values correspond to the distances
1530  * 3 .. 258, the last 256 values correspond to the top 8 bits of
1531  * the 15 bit distances.
1532  */
1533
1534 static int base_length[LENGTH_CODES];
1535
1536 /* First normalized length for each code (0 = MIN_MATCH) */
1537
1538 static int base_dist[D_CODES];
1539
1540 /* First normalized distance for each code (0 = distance of 1) */
1541
1542 #define l_buf inbuf
1543 /* DECLARE(uch, l_buf, LIT_BUFSIZE);  buffer for literals or lengths */
1544
1545 /* DECLARE(ush, d_buf, DIST_BUFSIZE); buffer for distances */
1546
1547 static uch flag_buf[(LIT_BUFSIZE / 8)];
1548
1549 /* flag_buf is a bit array distinguishing literals from lengths in
1550  * l_buf, thus indicating the presence or absence of a distance.
1551  */
1552
1553 static unsigned last_lit;       /* running index in l_buf */
1554 static unsigned last_dist;      /* running index in d_buf */
1555 static unsigned last_flags;     /* running index in flag_buf */
1556 static uch flags;               /* current flags not yet saved in flag_buf */
1557 static uch flag_bit;    /* current bit used in flags */
1558
1559 /* bits are filled in flags starting at bit 0 (least significant).
1560  * Note: these flags are overkill in the current code since we don't
1561  * take advantage of DIST_BUFSIZE == LIT_BUFSIZE.
1562  */
1563
1564 static ulg opt_len;             /* bit length of current block with optimal trees */
1565 static ulg static_len;  /* bit length of current block with static trees */
1566
1567 static ulg compressed_len;      /* total bit length of compressed file */
1568
1569
1570 static ush *file_type;  /* pointer to UNKNOWN, BINARY or ASCII */
1571 static int *file_method;        /* pointer to DEFLATE or STORE */
1572
1573 /* ===========================================================================
1574  * Local (static) routines in this file.
1575  */
1576
1577 static void init_block(void);
1578 static void pqdownheap(ct_data * tree, int k);
1579 static void gen_bitlen(tree_desc * desc);
1580 static void gen_codes(ct_data * tree, int max_code);
1581 static void build_tree(tree_desc * desc);
1582 static void scan_tree(ct_data * tree, int max_code);
1583 static void send_tree(ct_data * tree, int max_code);
1584 static int build_bl_tree(void);
1585 static void send_all_trees(int lcodes, int dcodes, int blcodes);
1586 static void compress_block(ct_data * ltree, ct_data * dtree);
1587 static void set_file_type(void);
1588
1589
1590 #ifndef DEBUG
1591 #  define send_code(c, tree) send_bits(tree[c].Code, tree[c].Len)
1592    /* Send a code of the given tree. c and tree must not have side effects */
1593
1594 #else                                                   /* DEBUG */
1595 #  define send_code(c, tree) \
1596      { if (verbose>1) bb_error_msg("\ncd %3d ",(c)); \
1597        send_bits(tree[c].Code, tree[c].Len); }
1598 #endif
1599
1600 #define d_code(dist) \
1601    ((dist) < 256 ? dist_code[dist] : dist_code[256+((dist)>>7)])
1602 /* Mapping from a distance to a distance code. dist is the distance - 1 and
1603  * must not have side effects. dist_code[256] and dist_code[257] are never
1604  * used.
1605  */
1606
1607 /* the arguments must not have side effects */
1608
1609 /* ===========================================================================
1610  * Allocate the match buffer, initialize the various tables and save the
1611  * location of the internal file attribute (ascii/binary) and method
1612  * (DEFLATE/STORE).
1613  */
1614 static void ct_init(ush * attr, int *methodp)
1615 {
1616         int n;                          /* iterates over tree elements */
1617         int bits;                       /* bit counter */
1618         int length;                     /* length value */
1619         int code;                       /* code value */
1620         int dist;                       /* distance index */
1621
1622         file_type = attr;
1623         file_method = methodp;
1624         compressed_len = 0L;
1625
1626         if (static_dtree[0].Len != 0)
1627                 return;                 /* ct_init already called */
1628
1629         /* Initialize the mapping length (0..255) -> length code (0..28) */
1630         length = 0;
1631         for (code = 0; code < LENGTH_CODES - 1; code++) {
1632                 base_length[code] = length;
1633                 for (n = 0; n < (1 << extra_lbits[code]); n++) {
1634                         length_code[length++] = (uch) code;
1635                 }
1636         }
1637         Assert(length == 256, "ct_init: length != 256");
1638         /* Note that the length 255 (match length 258) can be represented
1639          * in two different ways: code 284 + 5 bits or code 285, so we
1640          * overwrite length_code[255] to use the best encoding:
1641          */
1642         length_code[length - 1] = (uch) code;
1643
1644         /* Initialize the mapping dist (0..32K) -> dist code (0..29) */
1645         dist = 0;
1646         for (code = 0; code < 16; code++) {
1647                 base_dist[code] = dist;
1648                 for (n = 0; n < (1 << extra_dbits[code]); n++) {
1649                         dist_code[dist++] = (uch) code;
1650                 }
1651         }
1652         Assert(dist == 256, "ct_init: dist != 256");
1653         dist >>= 7;                     /* from now on, all distances are divided by 128 */
1654         for (; code < D_CODES; code++) {
1655                 base_dist[code] = dist << 7;
1656                 for (n = 0; n < (1 << (extra_dbits[code] - 7)); n++) {
1657                         dist_code[256 + dist++] = (uch) code;
1658                 }
1659         }
1660         Assert(dist == 256, "ct_init: 256+dist != 512");
1661
1662         /* Construct the codes of the static literal tree */
1663         for (bits = 0; bits <= MAX_BITS; bits++)
1664                 bl_count[bits] = 0;
1665         n = 0;
1666         while (n <= 143)
1667                 static_ltree[n++].Len = 8, bl_count[8]++;
1668         while (n <= 255)
1669                 static_ltree[n++].Len = 9, bl_count[9]++;
1670         while (n <= 279)
1671                 static_ltree[n++].Len = 7, bl_count[7]++;
1672         while (n <= 287)
1673                 static_ltree[n++].Len = 8, bl_count[8]++;
1674         /* Codes 286 and 287 do not exist, but we must include them in the
1675          * tree construction to get a canonical Huffman tree (longest code
1676          * all ones)
1677          */
1678         gen_codes((ct_data *) static_ltree, L_CODES + 1);
1679
1680         /* The static distance tree is trivial: */
1681         for (n = 0; n < D_CODES; n++) {
1682                 static_dtree[n].Len = 5;
1683                 static_dtree[n].Code = bi_reverse(n, 5);
1684         }
1685
1686         /* Initialize the first block of the first file: */
1687         init_block();
1688 }
1689
1690 /* ===========================================================================
1691  * Initialize a new block.
1692  */
1693 static void init_block(void)
1694 {
1695         int n;                          /* iterates over tree elements */
1696
1697         /* Initialize the trees. */
1698         for (n = 0; n < L_CODES; n++)
1699                 dyn_ltree[n].Freq = 0;
1700         for (n = 0; n < D_CODES; n++)
1701                 dyn_dtree[n].Freq = 0;
1702         for (n = 0; n < BL_CODES; n++)
1703                 bl_tree[n].Freq = 0;
1704
1705         dyn_ltree[END_BLOCK].Freq = 1;
1706         opt_len = static_len = 0L;
1707         last_lit = last_dist = last_flags = 0;
1708         flags = 0;
1709         flag_bit = 1;
1710 }
1711
1712 #define SMALLEST 1
1713 /* Index within the heap array of least frequent node in the Huffman tree */
1714
1715
1716 /* ===========================================================================
1717  * Remove the smallest element from the heap and recreate the heap with
1718  * one less element. Updates heap and heap_len.
1719  */
1720 #define pqremove(tree, top) \
1721 {\
1722     top = heap[SMALLEST]; \
1723     heap[SMALLEST] = heap[heap_len--]; \
1724     pqdownheap(tree, SMALLEST); \
1725 }
1726
1727 /* ===========================================================================
1728  * Compares to subtrees, using the tree depth as tie breaker when
1729  * the subtrees have equal frequency. This minimizes the worst case length.
1730  */
1731 #define smaller(tree, n, m) \
1732    (tree[n].Freq < tree[m].Freq || \
1733    (tree[n].Freq == tree[m].Freq && depth[n] <= depth[m]))
1734
1735 /* ===========================================================================
1736  * Restore the heap property by moving down the tree starting at node k,
1737  * exchanging a node with the smallest of its two sons if necessary, stopping
1738  * when the heap property is re-established (each father smaller than its
1739  * two sons).
1740  */
1741 static void pqdownheap(ct_data * tree, int k)
1742 {
1743         int v = heap[k];
1744         int j = k << 1;         /* left son of k */
1745
1746         while (j <= heap_len) {
1747                 /* Set j to the smallest of the two sons: */
1748                 if (j < heap_len && smaller(tree, heap[j + 1], heap[j]))
1749                         j++;
1750
1751                 /* Exit if v is smaller than both sons */
1752                 if (smaller(tree, v, heap[j]))
1753                         break;
1754
1755                 /* Exchange v with the smallest son */
1756                 heap[k] = heap[j];
1757                 k = j;
1758
1759                 /* And continue down the tree, setting j to the left son of k */
1760                 j <<= 1;
1761         }
1762         heap[k] = v;
1763 }
1764
1765 /* ===========================================================================
1766  * Compute the optimal bit lengths for a tree and update the total bit length
1767  * for the current block.
1768  * IN assertion: the fields freq and dad are set, heap[heap_max] and
1769  *    above are the tree nodes sorted by increasing frequency.
1770  * OUT assertions: the field len is set to the optimal bit length, the
1771  *     array bl_count contains the frequencies for each bit length.
1772  *     The length opt_len is updated; static_len is also updated if stree is
1773  *     not null.
1774  */
1775 static void gen_bitlen(tree_desc * desc)
1776 {
1777         ct_data *tree = desc->dyn_tree;
1778         const extra_bits_t *extra = desc->extra_bits;
1779         int base = desc->extra_base;
1780         int max_code = desc->max_code;
1781         int max_length = desc->max_length;
1782         ct_data *stree = desc->static_tree;
1783         int h;                          /* heap index */
1784         int n, m;                       /* iterate over the tree elements */
1785         int bits;                       /* bit length */
1786         int xbits;                      /* extra bits */
1787         ush f;                          /* frequency */
1788         int overflow = 0;       /* number of elements with bit length too large */
1789
1790         for (bits = 0; bits <= MAX_BITS; bits++)
1791                 bl_count[bits] = 0;
1792
1793         /* In a first pass, compute the optimal bit lengths (which may
1794          * overflow in the case of the bit length tree).
1795          */
1796         tree[heap[heap_max]].Len = 0;   /* root of the heap */
1797
1798         for (h = heap_max + 1; h < HEAP_SIZE; h++) {
1799                 n = heap[h];
1800                 bits = tree[tree[n].Dad].Len + 1;
1801                 if (bits > max_length)
1802                         bits = max_length, overflow++;
1803                 tree[n].Len = (ush) bits;
1804                 /* We overwrite tree[n].Dad which is no longer needed */
1805
1806                 if (n > max_code)
1807                         continue;       /* not a leaf node */
1808
1809                 bl_count[bits]++;
1810                 xbits = 0;
1811                 if (n >= base)
1812                         xbits = extra[n - base];
1813                 f = tree[n].Freq;
1814                 opt_len += (ulg) f *(bits + xbits);
1815
1816                 if (stree)
1817                         static_len += (ulg) f *(stree[n].Len + xbits);
1818         }
1819         if (overflow == 0)
1820                 return;
1821
1822         Trace((stderr, "\nbit length overflow\n"));
1823         /* This happens for example on obj2 and pic of the Calgary corpus */
1824
1825         /* Find the first bit length which could increase: */
1826         do {
1827                 bits = max_length - 1;
1828                 while (bl_count[bits] == 0)
1829                         bits--;
1830                 bl_count[bits]--;       /* move one leaf down the tree */
1831                 bl_count[bits + 1] += 2;        /* move one overflow item as its brother */
1832                 bl_count[max_length]--;
1833                 /* The brother of the overflow item also moves one step up,
1834                  * but this does not affect bl_count[max_length]
1835                  */
1836                 overflow -= 2;
1837         } while (overflow > 0);
1838
1839         /* Now recompute all bit lengths, scanning in increasing frequency.
1840          * h is still equal to HEAP_SIZE. (It is simpler to reconstruct all
1841          * lengths instead of fixing only the wrong ones. This idea is taken
1842          * from 'ar' written by Haruhiko Okumura.)
1843          */
1844         for (bits = max_length; bits != 0; bits--) {
1845                 n = bl_count[bits];
1846                 while (n != 0) {
1847                         m = heap[--h];
1848                         if (m > max_code)
1849                                 continue;
1850                         if (tree[m].Len != (unsigned) bits) {
1851                                 Trace((stderr, "code %d bits %d->%d\n", m, tree[m].Len,
1852                                            bits));
1853                                 opt_len +=
1854                                         ((long) bits - (long) tree[m].Len) * (long) tree[m].Freq;
1855                                 tree[m].Len = (ush) bits;
1856                         }
1857                         n--;
1858                 }
1859         }
1860 }
1861
1862 /* ===========================================================================
1863  * Generate the codes for a given tree and bit counts (which need not be
1864  * optimal).
1865  * IN assertion: the array bl_count contains the bit length statistics for
1866  * the given tree and the field len is set for all tree elements.
1867  * OUT assertion: the field code is set for all tree elements of non
1868  *     zero code length.
1869  */
1870 static void gen_codes(ct_data * tree, int max_code)
1871 {
1872         ush next_code[MAX_BITS + 1];    /* next code value for each bit length */
1873         ush code = 0;           /* running code value */
1874         int bits;                       /* bit index */
1875         int n;                          /* code index */
1876
1877         /* The distribution counts are first used to generate the code values
1878          * without bit reversal.
1879          */
1880         for (bits = 1; bits <= MAX_BITS; bits++) {
1881                 next_code[bits] = code = (code + bl_count[bits - 1]) << 1;
1882         }
1883         /* Check that the bit counts in bl_count are consistent. The last code
1884          * must be all ones.
1885          */
1886         Assert(code + bl_count[MAX_BITS] - 1 == (1 << MAX_BITS) - 1,
1887                    "inconsistent bit counts");
1888         Tracev((stderr, "\ngen_codes: max_code %d ", max_code));
1889
1890         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
1891                 int len = tree[n].Len;
1892
1893                 if (len == 0)
1894                         continue;
1895                 /* Now reverse the bits */
1896                 tree[n].Code = bi_reverse(next_code[len]++, len);
1897
1898                 Tracec(tree != static_ltree,
1899                            (stderr, "\nn %3d %c l %2d c %4x (%x) ", n,
1900                                 (isgraph(n) ? n : ' '), len, tree[n].Code,
1901                                 next_code[len] - 1));
1902         }
1903 }
1904
1905 /* ===========================================================================
1906  * Construct one Huffman tree and assigns the code bit strings and lengths.
1907  * Update the total bit length for the current block.
1908  * IN assertion: the field freq is set for all tree elements.
1909  * OUT assertions: the fields len and code are set to the optimal bit length
1910  *     and corresponding code. The length opt_len is updated; static_len is
1911  *     also updated if stree is not null. The field max_code is set.
1912  */
1913 static void build_tree(tree_desc * desc)
1914 {
1915         ct_data *tree = desc->dyn_tree;
1916         ct_data *stree = desc->static_tree;
1917         int elems = desc->elems;
1918         int n, m;                       /* iterate over heap elements */
1919         int max_code = -1;      /* largest code with non zero frequency */
1920         int node = elems;       /* next internal node of the tree */
1921
1922         /* Construct the initial heap, with least frequent element in
1923          * heap[SMALLEST]. The sons of heap[n] are heap[2*n] and heap[2*n+1].
1924          * heap[0] is not used.
1925          */
1926         heap_len = 0, heap_max = HEAP_SIZE;
1927
1928         for (n = 0; n < elems; n++) {
1929                 if (tree[n].Freq != 0) {
1930                         heap[++heap_len] = max_code = n;
1931                         depth[n] = 0;
1932                 } else {
1933                         tree[n].Len = 0;
1934                 }
1935         }
1936
1937         /* The pkzip format requires that at least one distance code exists,
1938          * and that at least one bit should be sent even if there is only one
1939          * possible code. So to avoid special checks later on we force at least
1940          * two codes of non zero frequency.
1941          */
1942         while (heap_len < 2) {
1943                 int new = heap[++heap_len] = (max_code < 2 ? ++max_code : 0);
1944
1945                 tree[new].Freq = 1;
1946                 depth[new] = 0;
1947                 opt_len--;
1948                 if (stree)
1949                         static_len -= stree[new].Len;
1950                 /* new is 0 or 1 so it does not have extra bits */
1951         }
1952         desc->max_code = max_code;
1953
1954         /* The elements heap[heap_len/2+1 .. heap_len] are leaves of the tree,
1955          * establish sub-heaps of increasing lengths:
1956          */
1957         for (n = heap_len / 2; n >= 1; n--)
1958                 pqdownheap(tree, n);
1959
1960         /* Construct the Huffman tree by repeatedly combining the least two
1961          * frequent nodes.
1962          */
1963         do {
1964                 pqremove(tree, n);      /* n = node of least frequency */
1965                 m = heap[SMALLEST];     /* m = node of next least frequency */
1966
1967                 heap[--heap_max] = n;   /* keep the nodes sorted by frequency */
1968                 heap[--heap_max] = m;
1969
1970                 /* Create a new node father of n and m */
1971                 tree[node].Freq = tree[n].Freq + tree[m].Freq;
1972                 depth[node] = (uch) (MAX(depth[n], depth[m]) + 1);
1973                 tree[n].Dad = tree[m].Dad = (ush) node;
1974 #ifdef DUMP_BL_TREE
1975                 if (tree == bl_tree) {
1976                         bb_error_msg("\nnode %d(%d), sons %d(%d) %d(%d)",
1977                                         node, tree[node].Freq, n, tree[n].Freq, m, tree[m].Freq);
1978                 }
1979 #endif
1980                 /* and insert the new node in the heap */
1981                 heap[SMALLEST] = node++;
1982                 pqdownheap(tree, SMALLEST);
1983
1984         } while (heap_len >= 2);
1985
1986         heap[--heap_max] = heap[SMALLEST];
1987
1988         /* At this point, the fields freq and dad are set. We can now
1989          * generate the bit lengths.
1990          */
1991         gen_bitlen((tree_desc *) desc);
1992
1993         /* The field len is now set, we can generate the bit codes */
1994         gen_codes((ct_data *) tree, max_code);
1995 }
1996
1997 /* ===========================================================================
1998  * Scan a literal or distance tree to determine the frequencies of the codes
1999  * in the bit length tree. Updates opt_len to take into account the repeat
2000  * counts. (The contribution of the bit length codes will be added later
2001  * during the construction of bl_tree.)
2002  */
2003 static void scan_tree(ct_data * tree, int max_code)
2004 {
2005         int n;                          /* iterates over all tree elements */
2006         int prevlen = -1;       /* last emitted length */
2007         int curlen;                     /* length of current code */
2008         int nextlen = tree[0].Len;      /* length of next code */
2009         int count = 0;          /* repeat count of the current code */
2010         int max_count = 7;      /* max repeat count */
2011         int min_count = 4;      /* min repeat count */
2012
2013         if (nextlen == 0)
2014                 max_count = 138, min_count = 3;
2015         tree[max_code + 1].Len = (ush) 0xffff;  /* guard */
2016
2017         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
2018                 curlen = nextlen;
2019                 nextlen = tree[n + 1].Len;
2020                 if (++count < max_count && curlen == nextlen) {
2021                         continue;
2022                 } else if (count < min_count) {
2023                         bl_tree[curlen].Freq += count;
2024                 } else if (curlen != 0) {
2025                         if (curlen != prevlen)
2026                                 bl_tree[curlen].Freq++;
2027                         bl_tree[REP_3_6].Freq++;
2028                 } else if (count <= 10) {
2029                         bl_tree[REPZ_3_10].Freq++;
2030                 } else {
2031                         bl_tree[REPZ_11_138].Freq++;
2032                 }
2033                 count = 0;
2034                 prevlen = curlen;
2035                 if (nextlen == 0) {
2036                         max_count = 138, min_count = 3;
2037                 } else if (curlen == nextlen) {
2038                         max_count = 6, min_count = 3;
2039                 } else {
2040                         max_count = 7, min_count = 4;
2041                 }
2042         }
2043 }
2044
2045 /* ===========================================================================
2046  * Send a literal or distance tree in compressed form, using the codes in
2047  * bl_tree.
2048  */
2049 static void send_tree(ct_data * tree, int max_code)
2050 {
2051         int n;                          /* iterates over all tree elements */
2052         int prevlen = -1;       /* last emitted length */
2053         int curlen;                     /* length of current code */
2054         int nextlen = tree[0].Len;      /* length of next code */
2055         int count = 0;          /* repeat count of the current code */
2056         int max_count = 7;      /* max repeat count */
2057         int min_count = 4;      /* min repeat count */
2058
2059 /* tree[max_code+1].Len = -1; *//* guard already set */
2060         if (nextlen == 0)
2061                 max_count = 138, min_count = 3;
2062
2063         for (n = 0; n <= max_code; n++) {
2064                 curlen = nextlen;
2065                 nextlen = tree[n + 1].Len;
2066                 if (++count < max_count && curlen == nextlen) {
2067                         continue;
2068                 } else if (count < min_count) {
2069                         do {
2070                                 send_code(curlen, bl_tree);
2071                         } while (--count != 0);
2072
2073                 } else if (curlen != 0) {
2074                         if (curlen != prevlen) {
2075                                 send_code(curlen, bl_tree);
2076                                 count--;
2077                         }
2078                         Assert(count >= 3 && count <= 6, " 3_6?");
2079                         send_code(REP_3_6, bl_tree);
2080                         send_bits(count - 3, 2);
2081
2082                 } else if (count <= 10) {
2083                         send_code(REPZ_3_10, bl_tree);
2084                         send_bits(count - 3, 3);
2085
2086                 } else {
2087                         send_code(REPZ_11_138, bl_tree);
2088                         send_bits(count - 11, 7);
2089                 }
2090                 count = 0;
2091                 prevlen = curlen;
2092                 if (nextlen == 0) {
2093                         max_count = 138, min_count = 3;
2094                 } else if (curlen == nextlen) {
2095                         max_count = 6, min_count = 3;
2096                 } else {
2097                         max_count = 7, min_count = 4;
2098                 }
2099         }
2100 }
2101
2102 /* ===========================================================================
2103  * Construct the Huffman tree for the bit lengths and return the index in
2104  * bl_order of the last bit length code to send.
2105  */
2106 static int build_bl_tree(void)
2107 {
2108         int max_blindex;        /* index of last bit length code of non zero freq */
2109
2110         /* Determine the bit length frequencies for literal and distance trees */
2111         scan_tree((ct_data *) dyn_ltree, l_desc.max_code);
2112         scan_tree((ct_data *) dyn_dtree, d_desc.max_code);
2113
2114         /* Build the bit length tree: */
2115         build_tree((tree_desc *) (&bl_desc));
2116         /* opt_len now includes the length of the tree representations, except
2117          * the lengths of the bit lengths codes and the 5+5+4 bits for the counts.
2118          */
2119
2120         /* Determine the number of bit length codes to send. The pkzip format
2121          * requires that at least 4 bit length codes be sent. (appnote.txt says
2122          * 3 but the actual value used is 4.)
2123          */
2124         for (max_blindex = BL_CODES - 1; max_blindex >= 3; max_blindex--) {
2125                 if (bl_tree[bl_order[max_blindex]].Len != 0)
2126                         break;
2127         }
2128         /* Update opt_len to include the bit length tree and counts */
2129         opt_len += 3 * (max_blindex + 1) + 5 + 5 + 4;
2130         Tracev((stderr, "\ndyn trees: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2131
2132         return max_blindex;
2133 }
2134
2135 /* ===========================================================================
2136  * Send the header for a block using dynamic Huffman trees: the counts, the
2137  * lengths of the bit length codes, the literal tree and the distance tree.
2138  * IN assertion: lcodes >= 257, dcodes >= 1, blcodes >= 4.
2139  */
2140 static void send_all_trees(int lcodes, int dcodes, int blcodes)
2141 {
2142         int rank;                       /* index in bl_order */
2143
2144         Assert(lcodes >= 257 && dcodes >= 1 && blcodes >= 4, "not enough codes");
2145         Assert(lcodes <= L_CODES && dcodes <= D_CODES
2146                    && blcodes <= BL_CODES, "too many codes");
2147         Tracev((stderr, "\nbl counts: "));
2148         send_bits(lcodes - 257, 5);     /* not +255 as stated in appnote.txt */
2149         send_bits(dcodes - 1, 5);
2150         send_bits(blcodes - 4, 4);      /* not -3 as stated in appnote.txt */
2151         for (rank = 0; rank < blcodes; rank++) {
2152                 Tracev((stderr, "\nbl code %2d ", bl_order[rank]));
2153                 send_bits(bl_tree[bl_order[rank]].Len, 3);
2154         }
2155         Tracev((stderr, "\nbl tree: sent %ld", bits_sent));
2156
2157         send_tree((ct_data *) dyn_ltree, lcodes - 1);   /* send the literal tree */
2158         Tracev((stderr, "\nlit tree: sent %ld", bits_sent));
2159
2160         send_tree((ct_data *) dyn_dtree, dcodes - 1);   /* send the distance tree */
2161         Tracev((stderr, "\ndist tree: sent %ld", bits_sent));
2162 }
2163
2164 /* ===========================================================================
2165  * Determine the best encoding for the current block: dynamic trees, static
2166  * trees or store, and output the encoded block to the zip file. This function
2167  * returns the total compressed length for the file so far.
2168  */
2169 static ulg flush_block(char *buf, ulg stored_len, int eof)
2170 {
2171         ulg opt_lenb, static_lenb;      /* opt_len and static_len in bytes */
2172         int max_blindex;        /* index of last bit length code of non zero freq */
2173
2174         flag_buf[last_flags] = flags;   /* Save the flags for the last 8 items */
2175
2176         /* Check if the file is ascii or binary */
2177         if (*file_type == (ush) UNKNOWN)
2178                 set_file_type();
2179
2180         /* Construct the literal and distance trees */
2181         build_tree((tree_desc *) (&l_desc));
2182         Tracev((stderr, "\nlit data: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2183
2184         build_tree((tree_desc *) (&d_desc));
2185         Tracev((stderr, "\ndist data: dyn %ld, stat %ld", opt_len, static_len));
2186         /* At this point, opt_len and static_len are the total bit lengths of
2187          * the compressed block data, excluding the tree representations.
2188          */
2189
2190         /* Build the bit length tree for the above two trees, and get the index
2191          * in bl_order of the last bit length code to send.
2192          */
2193         max_blindex = build_bl_tree();
2194
2195         /* Determine the best encoding. Compute first the block length in bytes */
2196         opt_lenb = (opt_len + 3 + 7) >> 3;
2197         static_lenb = (static_len + 3 + 7) >> 3;
2198
2199         Trace((stderr,
2200                    "\nopt %lu(%lu) stat %lu(%lu) stored %lu lit %u dist %u ",
2201                    opt_lenb, opt_len, static_lenb, static_len, stored_len,
2202                    last_lit, last_dist));
2203
2204         if (static_lenb <= opt_lenb)
2205                 opt_lenb = static_lenb;
2206
2207         /* If compression failed and this is the first and last block,
2208          * and if the zip file can be seeked (to rewrite the local header),
2209          * the whole file is transformed into a stored file:
2210          */
2211         if (stored_len <= opt_lenb && eof && compressed_len == 0L && seekable()) {
2212                 /* Since LIT_BUFSIZE <= 2*WSIZE, the input data must be there: */
2213                 if (buf == (char *) 0)
2214                         bb_error_msg("block vanished");
2215
2216                 copy_block(buf, (unsigned) stored_len, 0);      /* without header */
2217                 compressed_len = stored_len << 3;
2218                 *file_method = STORED;
2219
2220         } else if (stored_len + 4 <= opt_lenb && buf != (char *) 0) {
2221                 /* 4: two words for the lengths */
2222                 /* The test buf != NULL is only necessary if LIT_BUFSIZE > WSIZE.
2223                  * Otherwise we can't have processed more than WSIZE input bytes since
2224                  * the last block flush, because compression would have been
2225                  * successful. If LIT_BUFSIZE <= WSIZE, it is never too late to
2226                  * transform a block into a stored block.
2227                  */
2228                 send_bits((STORED_BLOCK << 1) + eof, 3);        /* send block type */
2229                 compressed_len = (compressed_len + 3 + 7) & ~7L;
2230                 compressed_len += (stored_len + 4) << 3;
2231
2232                 copy_block(buf, (unsigned) stored_len, 1);      /* with header */
2233
2234         } else if (static_lenb == opt_lenb) {
2235                 send_bits((STATIC_TREES << 1) + eof, 3);
2236                 compress_block((ct_data *) static_ltree, (ct_data *) static_dtree);
2237                 compressed_len += 3 + static_len;
2238         } else {
2239                 send_bits((DYN_TREES << 1) + eof, 3);
2240                 send_all_trees(l_desc.max_code + 1, d_desc.max_code + 1,
2241                                            max_blindex + 1);
2242                 compress_block((ct_data *) dyn_ltree, (ct_data *) dyn_dtree);
2243                 compressed_len += 3 + opt_len;
2244         }
2245         Assert(compressed_len == bits_sent, "bad compressed size");
2246         init_block();
2247
2248         if (eof) {
2249                 bi_windup();
2250                 compressed_len += 7;    /* align on byte boundary */
2251         }
2252         Tracev((stderr, "\ncomprlen %lu(%lu) ", compressed_len >> 3,
2253                         compressed_len - 7 * eof));
2254
2255         return compressed_len >> 3;
2256 }
2257
2258 /* ===========================================================================
2259  * Save the match info and tally the frequency counts. Return true if
2260  * the current block must be flushed.
2261  */
2262 static int ct_tally(int dist, int lc)
2263 {
2264         l_buf[last_lit++] = (uch) lc;
2265         if (dist == 0) {
2266                 /* lc is the unmatched char */
2267                 dyn_ltree[lc].Freq++;
2268         } else {
2269                 /* Here, lc is the match length - MIN_MATCH */
2270                 dist--;                 /* dist = match distance - 1 */
2271                 Assert((ush) dist < (ush) MAX_DIST &&
2272                            (ush) lc <= (ush) (MAX_MATCH - MIN_MATCH) &&
2273                            (ush) d_code(dist) < (ush) D_CODES, "ct_tally: bad match");
2274
2275                 dyn_ltree[length_code[lc] + LITERALS + 1].Freq++;
2276                 dyn_dtree[d_code(dist)].Freq++;
2277
2278                 d_buf[last_dist++] = (ush) dist;
2279                 flags |= flag_bit;
2280         }
2281         flag_bit <<= 1;
2282
2283         /* Output the flags if they fill a byte: */
2284         if ((last_lit & 7) == 0) {
2285                 flag_buf[last_flags++] = flags;
2286                 flags = 0, flag_bit = 1;
2287         }
2288         /* Try to guess if it is profitable to stop the current block here */
2289         if ((last_lit & 0xfff) == 0) {
2290                 /* Compute an upper bound for the compressed length */
2291                 ulg out_length = (ulg) last_lit * 8L;
2292                 ulg in_length = (ulg) strstart - block_start;
2293                 int dcode;
2294
2295                 for (dcode = 0; dcode < D_CODES; dcode++) {
2296                         out_length +=
2297                                 (ulg) dyn_dtree[dcode].Freq * (5L + extra_dbits[dcode]);
2298                 }
2299                 out_length >>= 3;
2300                 Trace((stderr,
2301                            "\nlast_lit %u, last_dist %u, in %ld, out ~%ld(%ld%%) ",
2302                            last_lit, last_dist, in_length, out_length,
2303                            100L - out_length * 100L / in_length));
2304                 if (last_dist < last_lit / 2 && out_length < in_length / 2)
2305                         return 1;
2306         }
2307         return (last_lit == LIT_BUFSIZE - 1 || last_dist == DIST_BUFSIZE);
2308         /* We avoid equality with LIT_BUFSIZE because of wraparound at 64K
2309          * on 16 bit machines and because stored blocks are restricted to
2310          * 64K-1 bytes.
2311          */
2312 }
2313
2314 /* ===========================================================================
2315  * Send the block data compressed using the given Huffman trees
2316  */
2317 static void compress_block(ct_data * ltree, ct_data * dtree)
2318 {
2319         unsigned dist;          /* distance of matched string */
2320         int lc;                         /* match length or unmatched char (if dist == 0) */
2321         unsigned lx = 0;        /* running index in l_buf */
2322         unsigned dx = 0;        /* running index in d_buf */
2323         unsigned fx = 0;        /* running index in flag_buf */
2324         uch flag = 0;           /* current flags */
2325         unsigned code;          /* the code to send */
2326         int extra;                      /* number of extra bits to send */
2327
2328         if (last_lit != 0)
2329                 do {
2330                         if ((lx & 7) == 0)
2331                                 flag = flag_buf[fx++];
2332                         lc = l_buf[lx++];
2333                         if ((flag & 1) == 0) {
2334                                 send_code(lc, ltree);   /* send a literal byte */
2335                                 Tracecv(isgraph(lc), (stderr, " '%c' ", lc));
2336                         } else {
2337                                 /* Here, lc is the match length - MIN_MATCH */
2338                                 code = length_code[lc];
2339                                 send_code(code + LITERALS + 1, ltree);  /* send the length code */
2340                                 extra = extra_lbits[code];
2341                                 if (extra != 0) {
2342                                         lc -= base_length[code];
2343                                         send_bits(lc, extra);   /* send the extra length bits */
2344                                 }
2345                                 dist = d_buf[dx++];
2346                                 /* Here, dist is the match distance - 1 */
2347                                 code = d_code(dist);
2348                                 Assert(code < D_CODES, "bad d_code");
2349
2350                                 send_code(code, dtree); /* send the distance code */
2351                                 extra = extra_dbits[code];
2352                                 if (extra != 0) {
2353                                         dist -= base_dist[code];
2354                                         send_bits(dist, extra); /* send the extra distance bits */
2355                                 }
2356                         }                       /* literal or match pair ? */
2357                         flag >>= 1;
2358                 } while (lx < last_lit);
2359
2360         send_code(END_BLOCK, ltree);
2361 }
2362
2363 /* ===========================================================================
2364  * Set the file type to ASCII or BINARY, using a crude approximation:
2365  * binary if more than 20% of the bytes are <= 6 or >= 128, ascii otherwise.
2366  * IN assertion: the fields freq of dyn_ltree are set and the total of all
2367  * frequencies does not exceed 64K (to fit in an int on 16 bit machines).
2368  */
2369 static void set_file_type(void)
2370 {
2371         int n = 0;
2372         unsigned ascii_freq = 0;
2373         unsigned bin_freq = 0;
2374
2375         while (n < 7)
2376                 bin_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2377         while (n < 128)
2378                 ascii_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2379         while (n < LITERALS)
2380                 bin_freq += dyn_ltree[n++].Freq;
2381         *file_type = bin_freq > (ascii_freq >> 2) ? BINARY : ASCII;
2382         if (*file_type == BINARY && translate_eol) {
2383                 bb_error_msg("-l used on binary file");
2384         }
2385 }
2386
2387 /* zip.c -- compress files to the gzip or pkzip format
2388  * Copyright (C) 1992-1993 Jean-loup Gailly
2389  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
2390  * terms of the GNU General Public License, see the file COPYING.
2391  */
2392
2393
2394 static uint32_t crc;                    /* crc on uncompressed file data */
2395 static long header_bytes;       /* number of bytes in gzip header */
2396
2397 static void put_long(ulg n)
2398 {
2399         put_short((n) & 0xffff);
2400         put_short(((ulg) (n)) >> 16);
2401 }
2402
2403 /* put_header_byte is used for the compressed output
2404  * - for the initial 4 bytes that can't overflow the buffer.
2405  */
2406 #define put_header_byte(c) {outbuf[outcnt++]=(uch)(c);}
2407
2408 /* ===========================================================================
2409  * Deflate in to out.
2410  * IN assertions: the input and output buffers are cleared.
2411  *   The variables time_stamp and save_orig_name are initialized.
2412  */
2413 static int zip(int in, int out)
2414 {
2415         uch my_flags = 0;       /* general purpose bit flags */
2416         ush attr = 0;           /* ascii/binary flag */
2417         ush deflate_flags = 0;  /* pkzip -es, -en or -ex equivalent */
2418
2419         ifd = in;
2420         ofd = out;
2421         outcnt = 0;
2422
2423         /* Write the header to the gzip file. See algorithm.doc for the format */
2424
2425
2426         method = DEFLATED;
2427         put_header_byte(GZIP_MAGIC[0]); /* magic header */
2428         put_header_byte(GZIP_MAGIC[1]);
2429         put_header_byte(DEFLATED);      /* compression method */
2430
2431         put_header_byte(my_flags);      /* general flags */
2432         put_long(time_stamp);
2433
2434         /* Write deflated file to zip file */
2435         crc = updcrc(0, 0);
2436
2437         bi_init(out);
2438         ct_init(&attr, &method);
2439         lm_init(&deflate_flags);
2440
2441         put_byte((uch) deflate_flags);  /* extra flags */
2442         put_byte(OS_CODE);      /* OS identifier */
2443
2444         header_bytes = (long) outcnt;
2445
2446         (void) deflate();
2447
2448         /* Write the crc and uncompressed size */
2449         put_long(crc);
2450         put_long(isize);
2451         header_bytes += 2 * sizeof(long);
2452
2453         flush_outbuf();
2454         return OK;
2455 }
2456
2457
2458 /* ===========================================================================
2459  * Read a new buffer from the current input file, perform end-of-line
2460  * translation, and update the crc and input file size.
2461  * IN assertion: size >= 2 (for end-of-line translation)
2462  */
2463 static int file_read(char *buf, unsigned size)
2464 {
2465         unsigned len;
2466
2467         Assert(insize == 0, "inbuf not empty");
2468
2469         len = read(ifd, buf, size);
2470         if (len == (unsigned) (-1) || len == 0)
2471                 return (int) len;
2472
2473         crc = updcrc((uch *) buf, len);
2474         isize += (ulg) len;
2475         return (int) len;
2476 }
2477
2478 /* ===========================================================================
2479  * Write the output buffer outbuf[0..outcnt-1] and update bytes_out.
2480  * (used for the compressed data only)
2481  */
2482 static void flush_outbuf(void)
2483 {
2484         if (outcnt == 0)
2485                 return;
2486
2487         write_buf(ofd, (char *) outbuf, outcnt);
2488         outcnt = 0;
2489 }