manual.texi
上传用户:zswatin
上传日期:2007-01-06
资源大小:440k
文件大小:83k
源码类别:

压缩解压

开发平台:

C/C++

  1. input texinfo  @c                                  -*- Texinfo -*-
  2. @setfilename bzip2.info
  3. @ignore
  4. This file documents bzip2 version 0.9.0c, and associated library
  5. libbzip2, written by Julian Seward (jseward@acm.org).
  6. Copyright (C) 1996-1998 Julian R Seward
  7. Permission is granted to make and distribute verbatim copies of
  8. this manual provided the copyright notice and this permission notice
  9. are preserved on all copies.
  10. Permission is granted to copy and distribute translations of this manual
  11. into another language, under the above conditions for verbatim copies.
  12. @end ignore
  13. @ifinfo
  14. @format
  15. START-INFO-DIR-ENTRY
  16. * Bzip2: (bzip2). A program and library for data compression.
  17. END-INFO-DIR-ENTRY
  18. @end format
  19. @end ifinfo
  20. @iftex
  21. @c @finalout
  22. @settitle bzip2 and libbzip2
  23. @titlepage
  24. @title bzip2 and libbzip2
  25. @subtitle a program and library for data compression
  26. @subtitle copyright (C) 1996-1998 Julian Seward
  27. @subtitle version 0.9.0c of 18 October 1998
  28. @author Julian Seward
  29. @end titlepage
  30. @end iftex
  31. @parindent 0mm
  32. @parskip 2mm
  33. This program, @code{bzip2}, 
  34. and associated library @code{libbzip2}, are
  35. Copyright (C) 1996-1998 Julian R Seward.  All rights reserved.
  36. Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  37. modification, are permitted provided that the following conditions
  38. are met:
  39. @itemize @bullet
  40. @item
  41.    Redistributions of source code must retain the above copyright
  42.    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  43. @item
  44.    The origin of this software must not be misrepresented; you must 
  45.    not claim that you wrote the original software.  If you use this 
  46.    software in a product, an acknowledgment in the product 
  47.    documentation would be appreciated but is not required.
  48. @item
  49.    Altered source versions must be plainly marked as such, and must
  50.    not be misrepresented as being the original software.
  51. @item
  52.    The name of the author may not be used to endorse or promote 
  53.    products derived from this software without specific prior written 
  54.    permission.
  55. @end itemize
  56. THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS
  57. OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
  58. WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  59. ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY
  60. DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  61. DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE
  62. GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  63. INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
  64. WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
  65. NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
  66. SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  67. Julian Seward, Guildford, Surrey, UK.
  68. @code{jseward@@acm.org}
  69. @code{http://www.muraroa.demon.co.uk}
  70. @code{bzip2}/@code{libbzip2} version 0.9.0c of 18 October 1998.
  71. PATENTS: To the best of my knowledge, @code{bzip2} does not use any patented
  72. algorithms.  However, I do not have the resources available to carry out
  73. a full patent search.  Therefore I cannot give any guarantee of the
  74. above statement.
  75. @node Overview, Implementation, Top, Top
  76. @chapter Introduction
  77. @code{bzip2}  compresses  files  using the Burrows-Wheeler 
  78. block-sorting text compression algorithm,  and  Huffman  coding.
  79. Compression  is  generally  considerably  better than that
  80. achieved by more conventional LZ77/LZ78-based compressors,
  81. and  approaches  the performance of the PPM family of statistical compressors.
  82. @code{bzip2} is built on top of @code{libbzip2}, a flexible library
  83. for handling compressed data in the @code{bzip2} format.  This manual
  84. describes both how to use the program and 
  85. how to work with the library interface.  Most of the
  86. manual is devoted to this library, not the program, 
  87. which is good news if your interest is only in the program.
  88. Chapter 2 describes how to use @code{bzip2}; this is the only part 
  89. you need to read if you just want to know how to operate the program.
  90. Chapter 3 describes the programming interfaces in detail, and
  91. Chapter 4 records some miscellaneous notes which I thought
  92. ought to be recorded somewhere.
  93. @chapter How to use @code{bzip2}
  94. This chapter contains a copy of the @code{bzip2} man page,
  95. and nothing else.
  96. @example
  97. NAME
  98.        bzip2, bunzip2 - a block-sorting file compressor, v0.9.0
  99.        bzcat - decompresses files to stdout
  100.        bzip2recover - recovers data from damaged bzip2 files
  101. SYNOPSIS
  102.        bzip2 [ -cdfkstvzVL123456789 ] [ filenames ...  ]
  103.        bunzip2 [ -fkvsVL ] [ filenames ...  ]
  104.        bzcat [ -s ] [ filenames ...  ]
  105.        bzip2recover filename
  106. DESCRIPTION
  107.        bzip2  compresses  files  using the Burrows-Wheeler block-
  108.        sorting text compression algorithm,  and  Huffman  coding.
  109.        Compression  is  generally  considerably  better than that
  110.        achieved by more conventional LZ77/LZ78-based compressors,
  111.        and  approaches  the performance of the PPM family of sta-
  112.        tistical compressors.
  113.        The command-line options are deliberately very similar  to
  114.        those of GNU Gzip, but they are not identical.
  115.        bzip2  expects  a list of file names to accompany the com-
  116.        mand-line flags.  Each file is replaced  by  a  compressed
  117.        version  of  itself,  with  the  name "original_name.bz2".
  118.        Each compressed file has the same  modification  date  and
  119.        permissions  as  the corresponding original, so that these
  120.        properties can  be  correctly  restored  at  decompression
  121.        time.  File name handling is naive in the sense that there
  122.        is no mechanism for preserving original file  names,  per-
  123.        missions  and  dates  in filesystems which lack these con-
  124.        cepts, or have serious file name length restrictions, such
  125.        as MS-DOS.
  126.        bzip2  and  bunzip2 will by default not overwrite existing
  127.        files; if you want this to happen, specify the -f flag.
  128.        If no file names  are  specified,  bzip2  compresses  from
  129.        standard  input  to  standard output.  In this case, bzip2
  130.        will decline to write compressed output to a terminal,  as
  131.        this  would  be  entirely  incomprehensible  and therefore
  132.        pointless.
  133.        bunzip2 (or bzip2 -d ) decompresses and restores all spec-
  134.        ified files whose names end in ".bz2".  Files without this
  135.        suffix are ignored.  Again, supplying no filenames  causes
  136.        decompression from standard input to standard output.
  137.        bunzip2 will correctly decompress a file which is the con-
  138.        catenation of two or more compressed files.  The result is
  139.        the concatenation of the corresponding uncompressed files.
  140.        Integrity testing (-t) of concatenated compressed files is
  141.        also supported.
  142.        You  can also compress or decompress files to the standard
  143.        output by giving the -c flag.  Multiple files may be  com-
  144.        pressed and decompressed like this.  The resulting outputs
  145.        are fed sequentially to stdout.  Compression  of  multiple
  146.        files  in this manner generates a stream containing multi-
  147.        ple compressed file representations.  Such a stream can be
  148.        decompressed  correctly  only  by  bzip2  version 0.9.0 or
  149.        later.  Earlier versions of bzip2 will stop  after  decom-
  150.        pressing the first file in the stream.
  151.        bzcat  (or bzip2 -dc ) decompresses all specified files to
  152.        the standard output.
  153.        Compression is always performed, even  if  the  compressed
  154.        file  is slightly larger than the original.  Files of less
  155.        than about one hundred bytes tend to get larger, since the
  156.        compression  mechanism  has  a  constant  overhead  in the
  157.        region of 50 bytes.  Random data (including the output  of
  158.        most  file  compressors)  is  coded at about 8.05 bits per
  159.        byte, giving an expansion of around 0.5%.
  160.        As a self-check for your  protection,  bzip2  uses  32-bit
  161.        CRCs  to make sure that the decompressed version of a file
  162.        is identical to the original.  This guards against corrup-
  163.        tion  of  the compressed data, and against undetected bugs
  164.        in bzip2 (hopefully very unlikely).  The chances  of  data
  165.        corruption  going  undetected  is  microscopic,  about one
  166.        chance in four billion for each file processed.  Be aware,
  167.        though,  that  the  check occurs upon decompression, so it
  168.        can only tell you that that something is wrong.  It  can't
  169.        help  you recover the original uncompressed data.  You can
  170.        use bzip2recover to  try  to  recover  data  from  damaged
  171.        files.
  172.        Return  values:  0  for a normal exit, 1 for environmental
  173.        problems (file not found, invalid flags, I/O errors,  &c),
  174.        2 to indicate a corrupt compressed file, 3 for an internal
  175.        consistency error (eg, bug) which caused bzip2 to panic.
  176. MEMORY MANAGEMENT
  177.        Bzip2 compresses large files in blocks.   The  block  size
  178.        affects  both  the  compression  ratio  achieved,  and the
  179.        amount of memory needed both for  compression  and  decom-
  180.        pression.   The flags -1 through -9 specify the block size
  181.        to be 100,000 bytes through 900,000  bytes  (the  default)
  182.        respectively.   At decompression-time, the block size used
  183.        for compression is read from the header of the  compressed
  184.        file, and bunzip2 then allocates itself just enough memory
  185.        to decompress the file.  Since block sizes are  stored  in
  186.        compressed  files,  it follows that the flags -1 to -9 are
  187.        irrelevant  to  and  so  ignored   during   decompression.
  188.        Compression  and decompression requirements, in bytes, can
  189.        be estimated as:
  190.              Compression:   400k + ( 7 x block size )
  191.              Decompression: 100k + ( 4 x block size ), or
  192.                             100k + ( 2.5 x block size )
  193.        Larger  block  sizes  give  rapidly  diminishing  marginal
  194.        returns;  most of the compression comes from the first two
  195.        or three hundred k of block size, a fact worth bearing  in
  196.        mind  when  using  bzip2  on  small  machines.  It is also
  197.        important to  appreciate  that  the  decompression  memory
  198.        requirement  is  set  at compression-time by the choice of
  199.        block size.
  200.        For files compressed with the  default  900k  block  size,
  201.        bunzip2  will require about 3700 kbytes to decompress.  To
  202.        support decompression of any file on a 4 megabyte machine,
  203.        bunzip2  has  an  option to decompress using approximately
  204.        half this amount of memory, about 2300 kbytes.  Decompres-
  205.        sion  speed  is also halved, so you should use this option
  206.        only where necessary.  The relevant flag is -s.
  207.        In general, try and use the largest block size memory con-
  208.        straints  allow,  since  that  maximises  the  compression
  209.        achieved.  Compression and decompression speed are  virtu-
  210.        ally unaffected by block size.
  211.        Another  significant point applies to files which fit in a
  212.        single block -- that  means  most  files  you'd  encounter
  213.        using  a  large  block  size.   The  amount of real memory
  214.        touched is proportional to the size of the file, since the
  215.        file  is smaller than a block.  For example, compressing a
  216.        file 20,000 bytes long with the flag  -9  will  cause  the
  217.        compressor  to  allocate  around 6700k of memory, but only
  218.        touch 400k + 20000 * 7 = 540 kbytes of it.  Similarly, the
  219.        decompressor  will  allocate  3700k  but only touch 100k +
  220.        20000 * 4 = 180 kbytes.
  221.        Here is a table which summarises the maximum memory  usage
  222.        for  different  block  sizes.   Also recorded is the total
  223.        compressed size for 14 files of the Calgary Text  Compres-
  224.        sion  Corpus totalling 3,141,622 bytes.  This column gives
  225.        some feel for how  compression  varies  with  block  size.
  226.        These  figures  tend to understate the advantage of larger
  227.        block sizes for larger files, since the  Corpus  is  domi-
  228.        nated by smaller files.
  229.                   Compress   Decompress   Decompress   Corpus
  230.            Flag     usage      usage       -s usage     Size
  231.             -1      1100k       500k         350k      914704
  232.             -2      1800k       900k         600k      877703
  233.             -3      2500k      1300k         850k      860338
  234.             -4      3200k      1700k        1100k      846899
  235.             -5      3900k      2100k        1350k      845160
  236.             -6      4600k      2500k        1600k      838626
  237.             -7      5400k      2900k        1850k      834096
  238.             -8      6000k      3300k        2100k      828642
  239.             -9      6700k      3700k        2350k      828642
  240. OPTIONS
  241.        -c --stdout
  242.               Compress or decompress to standard output.  -c will
  243.               decompress multiple files to stdout, but will  only
  244.               compress a single file to stdout.
  245.        -d --decompress
  246.               Force  decompression.  bzip2, bunzip2 and bzcat are
  247.               really the same program,  and  the  decision  about
  248.               what  actions to take is done on the basis of which
  249.               name is used.  This flag overrides that  mechanism,
  250.               and forces bzip2 to decompress.
  251.        -z --compress
  252.               The  complement  to -d: forces compression, regard-
  253.               less of the invokation name.
  254.        -t --test
  255.               Check integrity of the specified file(s), but don't
  256.               decompress  them.   This  really  performs  a trial
  257.               decompression and throws away the result.
  258.        -f --force
  259.               Force overwrite of output files.   Normally,  bzip2
  260.               will not overwrite existing output files.
  261.        -k --keep
  262.               Keep  (don't delete) input files during compression
  263.               or decompression.
  264.        -s --small
  265.               Reduce memory usage, for compression, decompression
  266.               and  testing.   Files  are  decompressed and tested
  267.               using a modified algorithm which only requires  2.5
  268.               bytes  per  block byte.  This means any file can be
  269.               decompressed in 2300k of memory,  albeit  at  about
  270.               half the normal speed.
  271.               During  compression,  -s  selects  a  block size of
  272.               200k, which limits memory use to  around  the  same
  273.               figure,  at  the expense of your compression ratio.
  274.               In short, if your  machine  is  low  on  memory  (8
  275.               megabytes  or  less),  use  -s for everything.  See
  276.               MEMORY MANAGEMENT above.
  277.        -v --verbose
  278.               Verbose mode -- show the compression ratio for each
  279.               file  processed.   Further  -v's  increase the ver-
  280.               bosity level, spewing out lots of information which
  281.               is primarily of interest for diagnostic purposes.
  282.        -L --license -V --version
  283.               Display  the  software  version,  license terms and
  284.               conditions.
  285.        -1 to -9
  286.               Set the block size to 100 k, 200 k ..  900  k  when
  287.               compressing.   Has  no  effect  when decompressing.
  288.               See MEMORY MANAGEMENT above.
  289.        --repetitive-fast
  290.               bzip2 injects some small  pseudo-random  variations
  291.               into  very  repetitive  blocks  to limit worst-case
  292.               performance during compression.   If  sorting  runs
  293.               into  difficulties,  the  block  is randomised, and
  294.               sorting is restarted.  Very roughly, bzip2 persists
  295.               for  three  times  as  long as a well-behaved input
  296.               would take before resorting to randomisation.  This
  297.               flag makes it give up much sooner.
  298.        --repetitive-best
  299.               Opposite  of  --repetitive-fast;  try  a lot harder
  300.               before resorting to randomisation.
  301. RECOVERING DATA FROM DAMAGED FILES
  302.        bzip2 compresses files in blocks, usually 900kbytes  long.
  303.        Each block is handled independently.  If a media or trans-
  304.        mission error causes a multi-block  .bz2  file  to  become
  305.        damaged,  it  may  be  possible  to  recover data from the
  306.        undamaged blocks in the file.
  307.        The compressed representation of each block  is  delimited
  308.        by  a  48-bit pattern, which makes it possible to find the
  309.        block boundaries with reasonable  certainty.   Each  block
  310.        also  carries its own 32-bit CRC, so damaged blocks can be
  311.        distinguished from undamaged ones.
  312.        bzip2recover is a  simple  program  whose  purpose  is  to
  313.        search  for blocks in .bz2 files, and write each block out
  314.        into its own .bz2 file.  You can then use bzip2 -t to test
  315.        the integrity of the resulting files, and decompress those
  316.        which are undamaged.
  317.        bzip2recover takes a single argument, the name of the dam-
  318.        aged file, and writes a number of files "rec0001file.bz2",
  319.        "rec0002file.bz2", etc, containing the  extracted  blocks.
  320.        The  output  filenames  are  designed  so  that the use of
  321.        wildcards in subsequent processing -- for example,  "bzip2
  322.        -dc  rec*file.bz2  > recovered_data" -- lists the files in
  323.        the "right" order.
  324.        bzip2recover should be of most use dealing with large .bz2
  325.        files,  as  these will contain many blocks.  It is clearly
  326.        futile to use it on damaged single-block  files,  since  a
  327.        damaged  block  cannot  be recovered.  If you wish to min-
  328.        imise any potential data loss through media  or  transmis-
  329.        sion errors, you might consider compressing with a smaller
  330.        block size.
  331. PERFORMANCE NOTES
  332.        The sorting phase of compression gathers together  similar
  333.        strings  in  the  file.  Because of this, files containing
  334.        very long runs of  repeated  symbols,  like  "aabaabaabaab
  335.        ..."   (repeated   several  hundred  times)  may  compress
  336.        extraordinarily slowly.  You can use the -vvvvv option  to
  337.        monitor progress in great detail, if you want.  Decompres-
  338.        sion speed is unaffected.
  339.        Such pathological cases seem rare in  practice,  appearing
  340.        mostly in artificially-constructed test files, and in low-
  341.        level disk images.  It may be inadvisable to use bzip2  to
  342.        compress  the  latter.   If you do get a file which causes
  343.        severe slowness in compression, try making the block  size
  344.        as small as possible, with flag -1.
  345.        bzip2  usually  allocates  several  megabytes of memory to
  346.        operate in, and then charges all over it in a fairly  ran-
  347.        dom  fashion.   This means that performance, both for com-
  348.        pressing and decompressing, is largely determined  by  the
  349.        speed  at  which  your  machine  can service cache misses.
  350.        Because of this, small changes to the code to  reduce  the
  351.        miss  rate  have  been observed to give disproportionately
  352.        large performance improvements.  I imagine bzip2 will per-
  353.        form best on machines with very large caches.
  354. CAVEATS
  355.        I/O  error  messages  are not as helpful as they could be.
  356.        Bzip2 tries hard to detect I/O errors  and  exit  cleanly,
  357.        but  the  details  of  what  the problem is sometimes seem
  358.        rather misleading.
  359.        This manual page pertains to version 0.9.0 of bzip2.  Com-
  360.        pressed  data created by this version is entirely forwards
  361.        and backwards compatible with the previous public release,
  362.        version  0.1pl2,  but  with the following exception: 0.9.0
  363.        can correctly decompress multiple concatenated  compressed
  364.        files.   0.1pl2  cannot do this; it will stop after decom-
  365.        pressing just the first file in the stream.
  366.        Wildcard expansion for Windows 95 and NT is flaky.
  367.        bzip2recover uses 32-bit integers to represent  bit  posi-
  368.        tions  in compressed files, so it cannot handle compressed
  369.        files more than 512 megabytes long.  This could easily  be
  370.        fixed.
  371. AUTHOR
  372.        Julian Seward, jseward@@acm.org.
  373.        The ideas embodied in bzip2 are due to (at least) the fol-
  374.        lowing people: Michael Burrows and David Wheeler (for  the
  375.        block  sorting  transformation), David Wheeler (again, for
  376.        the Huffman coder), Peter Fenwick (for the structured cod-
  377.        ing model in the original bzip, and many refinements), and
  378.        Alistair Moffat, Radford Neal  and  Ian  Witten  (for  the
  379.        arithmetic  coder  in  the  original  bzip).   I  am  much
  380.        indebted for their help, support and advice.  See the man-
  381.        ual  in the source distribution for pointers to sources of
  382.        documentation.  Christian von Roques encouraged me to look
  383.        for  faster sorting algorithms, so as to speed up compres-
  384.        sion.  Bela Lubkin encouraged me to improve the worst-case
  385.        compression performance.  Many people sent patches, helped
  386.        with portability problems, lent machines, gave advice  and
  387.        were generally helpful.
  388. @end example
  389. @chapter Programming with @code{libbzip2}
  390. This chapter describes the programming interface to @code{libbzip2}.
  391. For general background information, particularly about memory
  392. use and performance aspects, you'd be well advised to read Chapter 2
  393. as well.
  394. @section Top-level structure
  395. @code{libbzip2} is a flexible library for compressing and decompressing
  396. data in the @code{bzip2} data format.  Although packaged as a single
  397. entity, it helps to regard the library as three separate parts: the low
  398. level interface, and the high level interface, and some utility
  399. functions.
  400. The structure of @code{libbzip2}'s interfaces is similar to
  401. that of Jean-loup Gailly's and Mark Adler's excellent @code{zlib} 
  402. library.
  403. @subsection Low-level summary
  404. This interface provides services for compressing and decompressing
  405. data in memory.  There's no provision for dealing with files, streams
  406. or any other I/O mechanisms, just straight memory-to-memory work.
  407. In fact, this part of the library can be compiled without inclusion
  408. of @code{stdio.h}, which may be helpful for embedded applications.
  409. The low-level part of the library has no global variables and
  410. is therefore thread-safe.
  411. Six routines make up the low level interface: 
  412. @code{bzCompressInit}, @code{bzCompress}, and @* @code{bzCompressEnd}
  413. for compression,
  414. and a corresponding trio @code{bzDecompressInit}, @* @code{bzDecompress}
  415. and @code{bzDecompressEnd} for decompression.  
  416. The @code{*Init} functions allocate
  417. memory for compression/decompression and do other
  418. initialisations, whilst the @code{*End} functions close down operations
  419. and release memory.
  420. The real work is done by @code{bzCompress} and @code{bzDecompress}.  
  421. These compress/decompress data from a user-supplied input buffer
  422. to a user-supplied output buffer.  These buffers can be any size;
  423. arbitrary quantities of data are handled by making repeated calls
  424. to these functions.  This is a flexible mechanism allowing a 
  425. consumer-pull style of activity, or producer-push, or a mixture of
  426. both.
  427. @subsection High-level summary
  428. This interface provides some handy wrappers around the low-level
  429. interface to facilitate reading and writing @code{bzip2} format
  430. files (@code{.bz2} files).  The routines provide hooks to facilitate
  431. reading files in which the @code{bzip2} data stream is embedded 
  432. within some larger-scale file structure, or where there are
  433. multiple @code{bzip2} data streams concatenated end-to-end.
  434. For reading files, @code{bzReadOpen}, @code{bzRead}, @code{bzReadClose}
  435. and @code{bzReadGetUnused} are supplied.  For writing files,
  436. @code{bzWriteOpen}, @code{bzWrite} and @code{bzWriteFinish} are
  437. available.
  438. As with the low-level library, no global variables are used
  439. so the library is per se thread-safe.  However, if I/O errors
  440. occur whilst reading or writing the underlying compressed files,
  441. you may have to consult @code{errno} to determine the cause of
  442. the error.  In that case, you'd need a C library which correctly
  443. supports @code{errno} in a multithreaded environment.
  444. To make the library a little simpler and more portable,
  445. @code{bzReadOpen} and @code{bzWriteOpen} require you to pass them file
  446. handles (@code{FILE*}s) which have previously been opened for reading or
  447. writing respectively.  That avoids portability problems associated with
  448. file operations and file attributes, whilst not being much of an
  449. imposition on the programmer.
  450. @subsection Utility functions summary
  451. For very simple needs, @code{bzBuffToBuffCompress} and
  452. @code{bzBuffToBuffDecompress} are provided.  These compress
  453. data in memory from one buffer to another buffer in a single
  454. function call.  You should assess whether these functions
  455. fulfill your memory-to-memory compression/decompression
  456. requirements before investing effort in understanding the more
  457. general but more complex low-level interface.
  458. Yoshioka Tsuneo (@code{QWF00133@@niftyserve.or.jp} /
  459. @code{tsuneo-y@@is.aist-nara.ac.jp}) has contributed some functions to
  460. give better @code{zlib} compatibility.  These functions are
  461. @code{bzopen}, @code{bzread}, @code{bzwrite}, @code{bzflush},
  462. @code{bzclose},
  463. @code{bzerror} and @code{bzlibVersion}.  You may find these functions
  464. more convenient for simple file reading and writing, than those in the
  465. high-level interface.  These functions are not (yet) officially part of
  466. the library, and are not further documented here.  If they break, you
  467. get to keep all the pieces.  I hope to document them properly when time
  468. permits.
  469. Yoshioka also contributed modifications to allow the library to be
  470. built as a Windows DLL.
  471. @section Error handling
  472. The library is designed to recover cleanly in all situations, including
  473. the worst-case situation of decompressing random data.  I'm not 
  474. 100% sure that it can always do this, so you might want to add
  475. a signal handler to catch segmentation violations during decompression
  476. if you are feeling especially paranoid.  I would be interested in
  477. hearing more about the robustness of the library to corrupted
  478. compressed data.
  479. The file @code{bzlib.h} contains all definitions needed to use
  480. the library.  In particular, you should definitely not include
  481. @code{bzlib_private.h}.
  482. In @code{bzlib.h}, the various return values are defined.  The following
  483. list is not intended as an exhaustive description of the circumstances 
  484. in which a given value may be returned -- those descriptions are given
  485. later.  Rather, it is intended to convey the rough meaning of each
  486. return value.  The first five actions are normal and not intended to 
  487. denote an error situation.
  488. @table @code
  489. @item BZ_OK
  490. The requested action was completed successfully.
  491. @item BZ_RUN_OK
  492. @itemx BZ_FLUSH_OK
  493. @itemx BZ_FINISH_OK
  494. In @code{bzCompress}, the requested flush/finish/nothing-special action
  495. was completed successfully.
  496. @item BZ_STREAM_END
  497. Compression of data was completed, or the logical stream end was
  498. detected during decompression.
  499. @end table
  500. The following return values indicate an error of some kind.
  501. @table @code
  502. @item BZ_SEQUENCE_ERROR
  503. When using the library, it is important to call the functions in the
  504. correct sequence and with data structures (buffers etc) in the correct
  505. states.  @code{libbzip2} checks as much as it can to ensure this is
  506. happening, and returns @code{BZ_SEQUENCE_ERROR} if not.  Code which
  507. complies precisely with the function semantics, as detailed below,
  508. should never receive this value; such an event denotes buggy code
  509. which you should investigate.
  510. @item BZ_PARAM_ERROR
  511. Returned when a parameter to a function call is out of range 
  512. or otherwise manifestly incorrect.  As with @code{BZ_SEQUENCE_ERROR},
  513. this denotes a bug in the client code.  The distinction between
  514. @code{BZ_PARAM_ERROR} and @code{BZ_SEQUENCE_ERROR} is a bit hazy, but still worth
  515. making.
  516. @item BZ_MEM_ERROR
  517. Returned when a request to allocate memory failed.  Note that the
  518. quantity of memory needed to decompress a stream cannot be determined
  519. until the stream's header has been read.  So @code{bzDecompress} and
  520. @code{bzRead} may return @code{BZ_MEM_ERROR} even though some of
  521. the compressed data has been read.  The same is not true for
  522. compression; once @code{bzCompressInit} or @code{bzWriteOpen} have
  523. successfully completed, @code{BZ_MEM_ERROR} cannot occur.
  524. @item BZ_DATA_ERROR
  525. Returned when a data integrity error is detected during decompression.
  526. Most importantly, this means when stored and computed CRCs for the
  527. data do not match.  This value is also returned upon detection of any
  528. other anomaly in the compressed data.
  529. @item BZ_DATA_ERROR_MAGIC
  530. As a special case of @code{BZ_DATA_ERROR}, it is sometimes useful to
  531. know when the compressed stream does not start with the correct
  532. magic bytes (@code{'B' 'Z' 'h'}).  
  533. @item BZ_IO_ERROR
  534. Returned by @code{bzRead} and @code{bzRead} when there is an error
  535. reading or writing in the compressed file, and by @code{bzReadOpen}
  536. and @code{bzWriteOpen} for attempts to use a file for which the
  537. error indicator (viz, @code{ferror(f)}) is set.
  538. On receipt of @code{BZ_IO_ERROR}, the caller should consult
  539. @code{errno} and/or @code{perror} to acquire operating-system
  540. specific information about the problem.
  541. @item BZ_UNEXPECTED_EOF
  542. Returned by @code{bzRead} when the compressed file finishes
  543. before the logical end of stream is detected.
  544. @item BZ_OUTBUFF_FULL
  545. Returned by @code{bzBuffToBuffCompress} and
  546. @code{bzBuffToBuffDecompress} to indicate that the output data
  547. will not fit into the output buffer provided.
  548. @end table
  549. @section Low-level interface
  550. @subsection @code{bzCompressInit}
  551. @example
  552. typedef 
  553.    struct @{
  554.       char *next_in;
  555.       unsigned int avail_in;
  556.       unsigned int total_in;
  557.       char *next_out;
  558.       unsigned int avail_out;
  559.       unsigned int total_out;
  560.       void *state;
  561.       void *(*bzalloc)(void *,int,int);
  562.       void (*bzfree)(void *,void *);
  563.       void *opaque;
  564.    @} 
  565.    bz_stream;
  566. int bzCompressInit ( bz_stream *strm, 
  567.                      int blockSize100k, 
  568.                      int verbosity,
  569.                      int workFactor );
  570. @end example
  571. Prepares for compression.  The @code{bz_stream} structure
  572. holds all data pertaining to the compression activity.  
  573. A @code{bz_stream} structure should be allocated and initialised
  574. prior to the call.
  575. The fields of @code{bz_stream}
  576. comprise the entirety of the user-visible data.  @code{state}
  577. is a pointer to the private data structures required for compression.
  578. Custom memory allocators are supported, via fields @code{bzalloc}, 
  579. @code{bzfree},
  580. and @code{opaque}.  The value 
  581. @code{opaque} is passed to as the first argument to
  582. all calls to @code{bzalloc} and @code{bzfree}, but is 
  583. otherwise ignored by the library.
  584. The call @code{bzalloc ( opaque, n, m )} is expected to return a 
  585. pointer @code{p} to
  586. @code{n * m} bytes of memory, and @code{bzfree ( opaque, p )} 
  587. should free
  588. that memory.
  589. If you don't want to use a custom memory allocator, set @code{bzalloc}, 
  590. @code{bzfree} and
  591. @code{opaque} to @code{NULL}, 
  592. and the library will then use the standard @code{malloc}/@code{free}
  593. routines.
  594. Before calling @code{bzCompressInit}, fields @code{bzalloc}, 
  595. @code{bzfree} and @code{opaque} should
  596. be filled appropriately, as just described.  Upon return, the internal
  597. state will have been allocated and initialised, and @code{total_in} and 
  598. @code{total_out} will have been set to zero.  
  599. These last two fields are used by the library
  600. to inform the caller of the total amount of data passed into and out of
  601. the library, respectively.  You should not try to change them.
  602. Parameter @code{blockSize100k} specifies the block size to be used for
  603. compression.  It should be a value between 1 and 9 inclusive, and the
  604. actual block size used is 100000 x this figure.  9 gives the best
  605. compression but takes most memory.
  606. Parameter @code{verbosity} should be set to a number between 0 and 4
  607. inclusive.  0 is silent, and greater numbers give increasingly verbose
  608. monitoring/debugging output.  If the library has been compiled with
  609. @code{-DBZ_NO_STDIO}, no such output will appear for any verbosity
  610. setting.
  611. Parameter @code{workFactor} controls how the compression phase behaves
  612. when presented with worst case, highly repetitive, input data.
  613. If compression runs into difficulties caused by repetitive data,
  614. some pseudo-random variations are inserted into the block, and
  615. compression is restarted.  Lower values of @code{workFactor}
  616. reduce the tolerance of compression to repetitive data.
  617. You should set this parameter carefully; too low, and 
  618. compression ratio suffers, too high, and your average-to-worst
  619. case compression times can become very large.  
  620. The default value of 30
  621. gives reasonable behaviour over a wide range of circumstances.
  622. Allowable values range from 0 to 250 inclusive.  0 is a special
  623. case, equivalent to using the default value of 30.
  624. Note that the randomisation process is entirely transparent.  
  625. If the library decides to randomise and restart compression on a
  626. block, it does so without comment.  Randomised blocks are
  627. automatically de-randomised during decompression, so data
  628. integrity is never compromised.
  629. Possible return values:
  630. @display
  631.       @code{BZ_PARAM_ERROR} 
  632.          if @code{strm} is @code{NULL} 
  633.          or @code{blockSize} < 1 or @code{blockSize} > 9
  634.          or @code{verbosity} < 0 or @code{verbosity} > 4
  635.          or @code{workFactor} < 0 or @code{workFactor} > 250
  636.       @code{BZ_MEM_ERROR} 
  637.          if not enough memory is available
  638.       @code{BZ_OK} 
  639.          otherwise
  640. @end display
  641. Allowable next actions:
  642. @display
  643.       @code{bzCompress} 
  644.          if @code{BZ_OK} is returned
  645.       no specific action needed in case of error
  646. @end display
  647. @subsection @code{bzCompress}
  648. @example
  649.    int bzCompress ( bz_stream *strm, int action );
  650. @end example
  651. Provides more input and/or output buffer space for the library.  The
  652. caller maintains input and output buffers, and calls @code{bzCompress} to
  653. transfer data between them.
  654. Before each call to @code{bzCompress}, @code{next_in} should point at
  655. the data to be compressed, and @code{avail_in} should indicate how many
  656. bytes the library may read.  @code{bzCompress} updates @code{next_in},
  657. @code{avail_in} and @code{total_in} to reflect the number of bytes it
  658. has read.
  659. Similarly, @code{next_out} should point to a buffer in which the
  660. compressed data is to be placed, with @code{avail_out} indicating how
  661. much output space is available.  @code{bzCompress} updates
  662. @code{next_out}, @code{avail_out} and @code{total_out} to reflect the
  663. number of bytes output.
  664. You may provide and remove as little or as much data as you like on each
  665. call of @code{bzCompress}.  In the limit, it is acceptable to supply and
  666. remove data one byte at a time, although this would be terribly
  667. inefficient.  You should always ensure that at least one byte of output
  668. space is available at each call.
  669. A second purpose of @code{bzCompress} is to request a change of mode of the
  670. compressed stream.  
  671. Conceptually, a compressed stream can be in one of four states: IDLE,
  672. RUNNING, FLUSHING and FINISHING.  Before initialisation
  673. (@code{bzCompressInit}) and after termination (@code{bzCompressEnd}), a
  674. stream is regarded as IDLE.
  675. Upon initialisation (@code{bzCompressInit}), the stream is placed in the
  676. RUNNING state.  Subsequent calls to @code{bzCompress} should pass
  677. @code{BZ_RUN} as the requested action; other actions are illegal and
  678. will result in @code{BZ_SEQUENCE_ERROR}.
  679. At some point, the calling program will have provided all the input data
  680. it wants to.  It will then want to finish up -- in effect, asking the
  681. library to process any data it might have buffered internally.  In this
  682. state, @code{bzCompress} will no longer attempt to read data from
  683. @code{next_in}, but it will want to write data to @code{next_out}.
  684. Because the output buffer supplied by the user can be arbitrarily small,
  685. the finishing-up operation cannot necessarily be done with a single call
  686. of @code{bzCompress}.
  687. Instead, the calling program passes @code{BZ_FINISH} as an action to
  688. @code{bzCompress}.  This changes the stream's state to FINISHING.  Any
  689. remaining input (ie, @code{next_in[0 .. avail_in-1]}) is compressed and
  690. transferred to the output buffer.  To do this, @code{bzCompress} must be
  691. called repeatedly until all the output has been consumed.  At that
  692. point, @code{bzCompress} returns @code{BZ_STREAM_END}, and the stream's
  693. state is set back to IDLE.  @code{bzCompressEnd} should then be
  694. called.
  695. Just to make sure the calling program does not cheat, the library makes
  696. a note of @code{avail_in} at the time of the first call to
  697. @code{bzCompress} which has @code{BZ_FINISH} as an action (ie, at the
  698. time the program has announced its intention to not supply any more
  699. input).  By comparing this value with that of @code{avail_in} over
  700. subsequent calls to @code{bzCompress}, the library can detect any
  701. attempts to slip in more data to compress.  Any calls for which this is
  702. detected will return @code{BZ_SEQUENCE_ERROR}.  This indicates a
  703. programming mistake which should be corrected.
  704. Instead of asking to finish, the calling program may ask
  705. @code{bzCompress} to take all the remaining input, compress it and
  706. terminate the current (Burrows-Wheeler) compression block.  This could
  707. be useful for error control purposes.  The mechanism is analogous to
  708. that for finishing: call @code{bzCompress} with an action of
  709. @code{BZ_FLUSH}, remove output data, and persist with the
  710. @code{BZ_FLUSH} action until the value @code{BZ_RUN} is returned.  As
  711. with finishing, @code{bzCompress} detects any attempt to provide more
  712. input data once the flush has begun.
  713. Once the flush is complete, the stream returns to the normal RUNNING
  714. state.
  715. This all sounds pretty complex, but isn't really.  Here's a table
  716. which shows which actions are allowable in each state, what action
  717. will be taken, what the next state is, and what the non-error return
  718. values are.  Note that you can't explicitly ask what state the
  719. stream is in, but nor do you need to -- it can be inferred from the
  720. values returned by @code{bzCompress}.
  721. @display
  722. IDLE/@code{any}           
  723.       Illegal.  IDLE state only exists after @code{bzCompressEnd} or
  724.       before @code{bzCompressInit}.
  725.       Return value = @code{BZ_SEQUENCE_ERROR}
  726. RUNNING/@code{BZ_RUN}     
  727.       Compress from @code{next_in} to @code{next_out} as much as possible.
  728.       Next state = RUNNING
  729.       Return value = @code{BZ_RUN_OK}
  730. RUNNING/@code{BZ_FLUSH}   
  731.       Remember current value of @code{next_in}.  Compress from @code{next_in}
  732.       to @code{next_out} as much as possible, but do not accept any more input.  
  733.       Next state = FLUSHING
  734.       Return value = @code{BZ_FLUSH_OK}
  735. RUNNING/@code{BZ_FINISH}  
  736.       Remember current value of @code{next_in}.  Compress from @code{next_in}
  737.       to @code{next_out} as much as possible, but do not accept any more input.
  738.       Next state = FINISHING
  739.       Return value = @code{BZ_FINISH_OK}
  740. FLUSHING/@code{BZ_FLUSH}  
  741.       Compress from @code{next_in} to @code{next_out} as much as possible, 
  742.       but do not accept any more input.  
  743.       If all the existing input has been used up and all compressed
  744.       output has been removed
  745.          Next state = RUNNING; Return value = @code{BZ_RUN_OK}
  746.       else
  747.          Next state = FLUSHING; Return value = @code{BZ_FLUSH_OK}
  748. FLUSHING/other     
  749.       Illegal.
  750.       Return value = @code{BZ_SEQUENCE_ERROR}
  751. FINISHING/@code{BZ_FINISH}  
  752.       Compress from @code{next_in} to @code{next_out} as much as possible,
  753.       but to not accept any more input.  
  754.       If all the existing input has been used up and all compressed
  755.       output has been removed
  756.          Next state = IDLE; Return value = @code{BZ_STREAM_END}
  757.       else
  758.          Next state = FINISHING; Return value = @code{BZ_FINISHING}
  759. FINISHING/other
  760.       Illegal.
  761.       Return value = @code{BZ_SEQUENCE_ERROR}
  762. @end display
  763. That still looks complicated?  Well, fair enough.  The usual sequence
  764. of calls for compressing a load of data is:
  765. @itemize @bullet
  766. @item Get started with @code{bzCompressInit}.
  767. @item Shovel data in and shlurp out its compressed form using zero or more
  768. calls of @code{bzCompress} with action = @code{BZ_RUN}.
  769. @item Finish up.  
  770. Repeatedly call @code{bzCompress} with action = @code{BZ_FINISH}, 
  771. copying out the compressed output, until @code{BZ_STREAM_END} is returned.
  772. @item Close up and go home.  Call @code{bzCompressEnd}.
  773. @end itemize
  774. If the data you want to compress fits into your input buffer all
  775. at once, you can skip the calls of @code{bzCompress ( ..., BZ_RUN )} and 
  776. just do the @code{bzCompress ( ..., BZ_FINISH )} calls.
  777. All required memory is allocated by @code{bzCompressInit}.  The
  778. compression library can accept any data at all (obviously).  So you
  779. shouldn't get any error return values from the @code{bzCompress} calls.
  780. If you do, they will be @code{BZ_SEQUENCE_ERROR}, and indicate a bug in
  781. your programming.
  782. Trivial other possible return values:
  783. @display
  784.       @code{BZ_PARAM_ERROR}   
  785.          if @code{strm} is @code{NULL}, or @code{strm->s} is @code{NULL}
  786. @end display
  787. @subsection @code{bzCompressEnd}
  788. @example
  789. int bzCompressEnd ( bz_stream *strm );
  790. @end example
  791. Releases all memory associated with a compression stream.
  792. Possible return values:
  793. @display
  794.    @code{BZ_PARAM_ERROR}    if @code{strm} is @code{NULL} or @code{strm->s} is @code{NULL}
  795.    @code{BZ_OK}    otherwise
  796. @end display
  797. @subsection @code{bzDecompressInit}
  798. @example
  799. int bzDecompressInit ( bz_stream *strm, int verbosity, int small );
  800. @end example
  801. Prepares for decompression.  As with @code{bzCompressInit}, a
  802. @code{bz_stream} record should be allocated and initialised before the
  803. call.  Fields @code{bzalloc}, @code{bzfree} and @code{opaque} should be
  804. set if a custom memory allocator is required, or made @code{NULL} for
  805. the normal @code{malloc}/@code{free} routines.  Upon return, the internal
  806. state will have been initialised, and @code{total_in} and
  807. @code{total_out} will be zero.
  808. For the meaning of parameter @code{verbosity}, see @code{bzCompressInit}.
  809. If @code{small} is nonzero, the library will use an alternative
  810. decompression algorithm which uses less memory but at the cost of
  811. decompressing more slowly (roughly speaking, half the speed, but the
  812. maximum memory requirement drops to around 2300k).  See Chapter 2 for
  813. more information on memory management.
  814. Note that the amount of memory needed to decompress
  815. a stream cannot be determined until the stream's header has been read,
  816. so even if @code{bzDecompressInit} succeeds, a subsequent
  817. @code{bzDecompress} could fail with @code{BZ_MEM_ERROR}.
  818. Possible return values:
  819. @display
  820.       @code{BZ_PARAM_ERROR}
  821.          if @code{(small != 0 && small != 1)}
  822.          or @code{(verbosity < 0 || verbosity > 4)}
  823.       @code{BZ_MEM_ERROR}
  824.          if insufficient memory is available
  825. @end display
  826. Allowable next actions:
  827. @display
  828.       @code{bzDecompress}
  829.          if @code{BZ_OK} was returned
  830.       no specific action required in case of error
  831. @end display
  832.  
  833. @subsection @code{bzDecompress}
  834. @example
  835. int bzDecompress ( bz_stream *strm );
  836. @end example
  837. Provides more input and/out output buffer space for the library.  The
  838. caller maintains input and output buffers, and uses @code{bzDecompress}
  839. to transfer data between them.
  840. Before each call to @code{bzDecompress}, @code{next_in} 
  841. should point at the compressed data,
  842. and @code{avail_in} should indicate how many bytes the library
  843. may read.  @code{bzDecompress} updates @code{next_in}, @code{avail_in} 
  844. and @code{total_in}
  845. to reflect the number of bytes it has read.
  846. Similarly, @code{next_out} should point to a buffer in which the uncompressed
  847. output is to be placed, with @code{avail_out} indicating how much output space
  848. is available.  @code{bzCompress} updates @code{next_out},
  849. @code{avail_out} and @code{total_out} to reflect
  850. the number of bytes output.
  851. You may provide and remove as little or as much data as you like on
  852. each call of @code{bzDecompress}.  
  853. In the limit, it is acceptable to
  854. supply and remove data one byte at a time, although this would be
  855. terribly inefficient.  You should always ensure that at least one
  856. byte of output space is available at each call.
  857. Use of @code{bzDecompress} is simpler than @code{bzCompress}.
  858. You should provide input and remove output as described above, and
  859. repeatedly call @code{bzDecompress} until @code{BZ_STREAM_END} is
  860. returned.  Appearance of @code{BZ_STREAM_END} denotes that
  861. @code{bzDecompress} has detected the logical end of the compressed
  862. stream.  @code{bzDecompress} will not produce @code{BZ_STREAM_END} until
  863. all output data has been placed into the output buffer, so once
  864. @code{BZ_STREAM_END} appears, you are guaranteed to have available all
  865. the decompressed output, and @code{bzDecompressEnd} can safely be
  866. called.
  867. If case of an error return value, you should call @code{bzDecompressEnd}
  868. to clean up and release memory.
  869. Possible return values:
  870. @display
  871.       @code{BZ_PARAM_ERROR}
  872.          if @code{strm} is @code{NULL} or @code{strm->s} is @code{NULL}
  873.          or @code{strm->avail_out < 1}
  874.       @code{BZ_DATA_ERROR}
  875.          if a data integrity error is detected in the compressed stream
  876.       @code{BZ_DATA_ERROR_MAGIC}
  877.          if the compressed stream doesn't begin with the right magic bytes
  878.       @code{BZ_MEM_ERROR}
  879.          if there wasn't enough memory available
  880.       @code{BZ_STREAM_END}
  881.          if the logical end of the data stream was detected and all
  882.          output in has been consumed, eg @code{s->avail_out > 0}
  883.       @code{BZ_OK}
  884.          otherwise
  885. @end display
  886. Allowable next actions:
  887. @display
  888.       @code{bzDecompress}
  889.          if @code{BZ_OK} was returned
  890.       @code{bzDecompressEnd}
  891.          otherwise
  892. @end display
  893. @subsection @code{bzDecompressEnd}
  894. @example
  895. int bzDecompressEnd ( bz_stream *strm );
  896. @end example
  897. Releases all memory associated with a decompression stream.
  898. Possible return values:
  899. @display
  900.       @code{BZ_PARAM_ERROR}
  901.          if @code{strm} is @code{NULL} or @code{strm->s} is @code{NULL}
  902.       @code{BZ_OK}
  903.          otherwise
  904. @end display
  905. Allowable next actions:
  906. @display
  907.       None.
  908. @end display
  909. @section High-level interface
  910. This interface provides functions for reading and writing 
  911. @code{bzip2} format files.  First, some general points.
  912. @itemize @bullet
  913. @item All of the functions take an @code{int*} first argument,
  914.   @code{bzerror}.
  915.   After each call, @code{bzerror} should be consulted first to determine
  916.   the outcome of the call.  If @code{bzerror} is @code{BZ_OK}, 
  917.   the call completed
  918.   successfully, and only then should the return value of the function
  919.   (if any) be consulted.  If @code{bzerror} is @code{BZ_IO_ERROR}, 
  920.   there was an error
  921.   reading/writing the underlying compressed file, and you should
  922.   then consult @code{errno}/@code{perror} to determine the 
  923.   cause of the difficulty.
  924.   @code{bzerror} may also be set to various other values; precise details are
  925.   given on a per-function basis below.
  926. @item If @code{bzerror} indicates an error 
  927.   (ie, anything except @code{BZ_OK} and @code{BZ_STREAM_END}),
  928.   you should immediately call @code{bzReadClose} (or @code{bzWriteClose},
  929.   depending on whether you are attempting to read or to write)
  930.   to free up all resources associated
  931.   with the stream.  Once an error has been indicated, behaviour of all calls
  932.   except @code{bzReadClose} (@code{bzWriteClose}) is undefined.  
  933.   The implication is that (1) @code{bzerror} should
  934.   be checked after each call, and (2) if @code{bzerror} indicates an error, 
  935.   @code{bzReadClose} (@code{bzWriteClose}) should then be called to clean up.
  936. @item The @code{FILE*} arguments passed to
  937.    @code{bzReadOpen}/@code{bzWriteOpen}  
  938.   should be set to binary mode.
  939.   Most Unix systems will do this by default, but other platforms,
  940.   including Windows and Mac, will not.  If you omit this, you may
  941.   encounter problems when moving code to new platforms.
  942. @item Memory allocation requests are handled by
  943.   @code{malloc}/@code{free}.  
  944.   At present
  945.   there is no facility for user-defined memory allocators in the file I/O
  946.   functions (could easily be added, though).
  947. @end itemize
  948. @subsection @code{bzReadOpen}
  949. @example
  950.    typedef void BZFILE;
  951.    BZFILE *bzReadOpen ( int *bzerror, FILE *f, 
  952.                         int small, int verbosity,
  953.                         void *unused, int nUnused );
  954. @end example
  955. Prepare to read compressed data from file handle @code{f}.  @code{f}
  956. should refer to a file which has been opened for reading, and for which
  957. the error indicator (@code{ferror(f)})is not set.  If @code{small} is 1,
  958. the library will try to decompress using less memory, at the expense of
  959. speed.
  960. For reasons explained below, @code{bzRead} will decompress the
  961. @code{nUnused} bytes starting at @code{unused}, before starting to read
  962. from the file @code{f}.  At most @code{BZ_MAX_UNUSED} bytes may be
  963. supplied like this.  If this facility is not required, you should pass
  964. @code{NULL} and @code{0} for @code{unused} and n@code{Unused}
  965. respectively.
  966. For the meaning of parameters @code{small} and @code{verbosity},
  967. see @code{bzDecompressInit}.
  968. The amount of memory needed to decompress a file cannot be determined
  969. until the file's header has been read.  So it is possible that
  970. @code{bzReadOpen} returns @code{BZ_OK} but a subsequent call of
  971. @code{bzRead} will return @code{BZ_MEM_ERROR}.
  972. Possible assignments to @code{bzerror}:
  973. @display
  974.       @code{BZ_PARAM_ERROR}
  975.          if @code{f} is @code{NULL} 
  976.          or @code{small} is neither @code{0} nor @code{1}                 
  977.          or @code{(unused == NULL && nUnused != 0)}
  978.          or @code{(unused != NULL && !(0 <= nUnused <= BZ_MAX_UNUSED))}
  979.       @code{BZ_IO_ERROR}    
  980.          if @code{ferror(f)} is nonzero
  981.       @code{BZ_MEM_ERROR}   
  982.          if insufficient memory is available
  983.       @code{BZ_OK}
  984.          otherwise.
  985. @end display
  986. Possible return values:
  987. @display
  988.       Pointer to an abstract @code{BZFILE}        
  989.          if @code{bzerror} is @code{BZ_OK}   
  990.       @code{NULL}
  991.          otherwise
  992. @end display
  993. Allowable next actions:
  994. @display
  995.       @code{bzRead}
  996.          if @code{bzerror} is @code{BZ_OK}   
  997.       @code{bzClose} 
  998.          otherwise
  999. @end display
  1000. @subsection @code{bzRead}
  1001. @example
  1002.    int bzRead ( int *bzerror, BZFILE *b, void *buf, int len );
  1003. @end example
  1004. Reads up to @code{len} (uncompressed) bytes from the compressed file 
  1005. @code{b} into
  1006. the buffer @code{buf}.  If the read was successful, 
  1007. @code{bzerror} is set to @code{BZ_OK}
  1008. and the number of bytes read is returned.  If the logical end-of-stream
  1009. was detected, @code{bzerror} will be set to @code{BZ_STREAM_END}, 
  1010. and the number
  1011. of bytes read is returned.  All other @code{bzerror} values denote an error.
  1012. @code{bzRead} will supply @code{len} bytes,
  1013. unless the logical stream end is detected
  1014. or an error occurs.  Because of this, it is possible to detect the 
  1015. stream end by observing when the number of bytes returned is 
  1016. less than the number
  1017. requested.  Nevertheless, this is regarded as inadvisable; you should
  1018. instead check @code{bzerror} after every call and watch out for
  1019. @code{BZ_STREAM_END}.
  1020. Internally, @code{bzRead} copies data from the compressed file in chunks
  1021. of size @code{BZ_MAX_UNUSED} bytes
  1022. before decompressing it.  If the file contains more bytes than strictly
  1023. needed to reach the logical end-of-stream, @code{bzRead} will almost certainly
  1024. read some of the trailing data before signalling @code{BZ_SEQUENCE_END}.
  1025. To collect the read but unused data once @code{BZ_SEQUENCE_END} has 
  1026. appeared, call @code{bzReadGetUnused} immediately before @code{bzReadClose}.
  1027. Possible assignments to @code{bzerror}:
  1028. @display
  1029.       @code{BZ_PARAM_ERROR}
  1030.          if @code{b} is @code{NULL} or @code{buf} is @code{NULL} or @code{len < 0}
  1031.       @code{BZ_SEQUENCE_ERROR} 
  1032.          if @code{b} was opened with @code{bzWriteOpen}
  1033.       @code{BZ_IO_ERROR} 
  1034.          if there is an error reading from the compressed file
  1035.       @code{BZ_UNEXPECTED_EOF} 
  1036.          if the compressed file ended before the logical end-of-stream was detected
  1037.       @code{BZ_DATA_ERROR} 
  1038.          if a data integrity error was detected in the compressed stream
  1039.       @code{BZ_DATA_ERROR_MAGIC}
  1040.          if the stream does not begin with the requisite header bytes (ie, is not 
  1041.          a @code{bzip2} data file).  This is really a special case of @code{BZ_DATA_ERROR}.
  1042.       @code{BZ_MEM_ERROR} 
  1043.          if insufficient memory was available
  1044.       @code{BZ_STREAM_END} 
  1045.          if the logical end of stream was detected.
  1046.       @code{BZ_OK}
  1047.          otherwise.
  1048. @end display
  1049. Possible return values:
  1050. @display
  1051.       number of bytes read
  1052.          if @code{bzerror} is @code{BZ_OK} or @code{BZ_STREAM_END}
  1053.       undefined
  1054.          otherwise
  1055. @end display
  1056. Allowable next actions:
  1057. @display
  1058.       collect data from @code{buf}, then @code{bzRead} or @code{bzReadClose}
  1059.          if @code{bzerror} is @code{BZ_OK} 
  1060.       collect data from @code{buf}, then @code{bzReadClose} or @code{bzReadGetUnused} 
  1061.          if @code{bzerror} is @code{BZ_SEQUENCE_END}   
  1062.       @code{bzReadClose} 
  1063.          otherwise
  1064. @end display
  1065. @subsection @code{bzReadGetUnused}
  1066. @example
  1067.    void bzReadGetUnused ( int* bzerror, BZFILE *b, 
  1068.                           void** unused, int* nUnused );
  1069. @end example
  1070. Returns data which was read from the compressed file but was not needed
  1071. to get to the logical end-of-stream.  @code{*unused} is set to the address
  1072. of the data, and @code{*nUnused} to the number of bytes.  @code{*nUnused} will
  1073. be set to a value between @code{0} and @code{BZ_MAX_UNUSED} inclusive.
  1074. This function may only be called once @code{bzRead} has signalled 
  1075. @code{BZ_STREAM_END} but before @code{bzReadClose}.
  1076. Possible assignments to @code{bzerror}:
  1077. @display
  1078.       @code{BZ_PARAM_ERROR} 
  1079.          if @code{b} is @code{NULL} 
  1080.          or @code{unused} is @code{NULL} or @code{nUnused} is @code{NULL}
  1081.       @code{BZ_SEQUENCE_ERROR} 
  1082.          if @code{BZ_STREAM_END} has not been signalled
  1083.          or if @code{b} was opened with @code{bzWriteOpen}
  1084.      @code{BZ_OK}
  1085.          otherwise
  1086. @end display
  1087. Allowable next actions:
  1088. @display 
  1089.       @code{bzReadClose}
  1090. @end display
  1091. @subsection @code{bzReadClose}
  1092. @example
  1093.    void bzReadClose ( int *bzerror, BZFILE *b );
  1094. @end example
  1095. Releases all memory pertaining to the compressed file @code{b}.  
  1096. @code{bzReadClose} does not call @code{fclose} on the underlying file
  1097. handle, so you should do that yourself if appropriate.
  1098. @code{bzReadClose} should be called to clean up after all error
  1099. situations.
  1100. Possible assignments to @code{bzerror}:
  1101. @display
  1102.       @code{BZ_SEQUENCE_ERROR} 
  1103.          if @code{b} was opened with @code{bzOpenWrite} 
  1104.       @code{BZ_OK} 
  1105.          otherwise
  1106. @end display
  1107. Allowable next actions:
  1108. @display
  1109.       none
  1110. @end display
  1111. @subsection @code{bzWriteOpen}
  1112. @example
  1113.    BZFILE *bzWriteOpen ( int *bzerror, FILE *f, 
  1114.                          int blockSize100k, int verbosity,
  1115.                          int workFactor );
  1116. @end example
  1117. Prepare to write compressed data to file handle @code{f}.  
  1118. @code{f} should refer to
  1119. a file which has been opened for writing, and for which the error
  1120. indicator (@code{ferror(f)})is not set.  
  1121. For the meaning of parameters @code{blockSize100k},
  1122. @code{verbosity} and @code{workFactor}, see
  1123. @* @code{bzCompressInit}.
  1124. All required memory is allocated at this stage, so if the call
  1125. completes successfully, @code{BZ_MEM_ERROR} cannot be signalled by a
  1126. subsequent call to @code{bzWrite}.
  1127. Possible assignments to @code{bzerror}:
  1128. @display 
  1129.       @code{BZ_PARAM_ERROR} 
  1130.          if @code{f} is @code{NULL} 
  1131.          or @code{blockSize100k < 1} or @code{blockSize100k > 9}
  1132.       @code{BZ_IO_ERROR} 
  1133.          if @code{ferror(f)} is nonzero
  1134.       @code{BZ_MEM_ERROR} 
  1135.          if insufficient memory is available
  1136.       @code{BZ_OK} 
  1137.          otherwise
  1138. @end display
  1139. Possible return values:
  1140. @display
  1141.       Pointer to an abstract @code{BZFILE}  
  1142.          if @code{bzerror} is @code{BZ_OK}   
  1143.       @code{NULL} 
  1144.          otherwise
  1145. @end display
  1146. Allowable next actions:
  1147. @display
  1148.       @code{bzWrite} 
  1149.          if @code{bzerror} is @code{BZ_OK} 
  1150.          (you could go directly to @code{bzWriteClose}, but this would be pretty pointless)
  1151.       @code{bzWriteClose} 
  1152.          otherwise
  1153. @end display
  1154. @subsection @code{bzWrite}
  1155. @example
  1156.    void bzWrite ( int *bzerror, BZFILE *b, void *buf, int len );
  1157. @end example
  1158. Absorbs @code{len} bytes from the buffer @code{buf}, eventually to be
  1159. compressed and written to the file.
  1160. Possible assignments to @code{bzerror}:
  1161. @display
  1162.       @code{BZ_PARAM_ERROR} 
  1163.          if @code{b} is @code{NULL} or @code{buf} is @code{NULL} or @code{len < 0}
  1164.       @code{BZ_SEQUENCE_ERROR} 
  1165.          if b was opened with @code{bzReadOpen}
  1166.       @code{BZ_IO_ERROR} 
  1167.          if there is an error writing the compressed file.
  1168.       @code{BZ_OK} 
  1169.          otherwise
  1170. @end display
  1171. @subsection @code{bzWriteClose}
  1172. @example
  1173.    int bzWriteClose ( int *bzerror, BZFILE* f,
  1174.                       int abandon,
  1175.                       unsigned int* nbytes_in,
  1176.                       unsigned int* nbytes_out );
  1177. @end example
  1178. Compresses and flushes to the compressed file all data so far supplied
  1179. by @code{bzWrite}.  The logical end-of-stream markers are also written, so
  1180. subsequent calls to @code{bzWrite} are illegal.  All memory associated 
  1181. with the compressed file @code{b} is released.  
  1182. @code{fflush} is called on the
  1183. compressed file, but it is not @code{fclose}'d.
  1184. If @code{bzWriteClose} is called to clean up after an error, the only
  1185. action is to release the memory.  The library records the error codes
  1186. issued by previous calls, so this situation will be detected
  1187. automatically.  There is no attempt to complete the compression
  1188. operation, nor to @code{fflush} the compressed file.  You can force this
  1189. behaviour to happen even in the case of no error, by passing a nonzero
  1190. value to @code{abandon}.
  1191. If @code{nbytes_in} is non-null, @code{*nbytes_in} will be set to be the
  1192. total volume of uncompressed data handled.  Similarly, @code{nbytes_out}
  1193. will be set to the total volume of compressed data written.
  1194. Possible assignments to @code{bzerror}:
  1195. @display
  1196.       @code{BZ_SEQUENCE_ERROR} 
  1197.          if @code{b} was opened with @code{bzReadOpen}
  1198.       @code{BZ_IO_ERROR} 
  1199.          if there is an error writing the compressed file
  1200.       @code{BZ_OK} 
  1201.          otherwise
  1202. @end display
  1203. @subsection Handling embedded compressed data streams
  1204. The high-level library facilitates use of
  1205. @code{bzip2} data streams which form some part of a surrounding, larger
  1206. data stream.
  1207. @itemize @bullet
  1208. @item For writing, the library takes an open file handle, writes
  1209. compressed data to it, @code{fflush}es it but does not @code{fclose} it.
  1210. The calling application can write its own data before and after the
  1211. compressed data stream, using that same file handle.
  1212. @item Reading is more complex, and the facilities are not as general
  1213. as they could be since generality is hard to reconcile with efficiency.
  1214. @code{bzRead} reads from the compressed file in blocks of size
  1215. @code{BZ_MAX_UNUSED} bytes, and in doing so probably will overshoot
  1216. the logical end of compressed stream.
  1217. To recover this data once decompression has
  1218. ended, call @code{bzReadGetUnused} after the last call of @code{bzRead}
  1219. (the one returning @code{BZ_STREAM_END}) but before calling
  1220. @code{bzReadClose}.
  1221. @end itemize
  1222. This mechanism makes it easy to decompress multiple @code{bzip2}
  1223. streams placed end-to-end.  As the end of one stream, when @code{bzRead}
  1224. returns @code{BZ_STREAM_END}, call @code{bzReadGetUnused} to collect the
  1225. unused data (copy it into your own buffer somewhere).  
  1226. That data forms the start of the next compressed stream.
  1227. To start uncompressing that next stream, call @code{bzReadOpen} again,
  1228. feeding in the unused data via the @code{unused}/@code{nUnused}
  1229. parameters.
  1230. Keep doing this until @code{BZ_STREAM_END} return coincides with the
  1231. physical end of file (@code{feof(f)}).  In this situation
  1232. @code{bzReadGetUnused}
  1233. will of course return no data.
  1234. This should give some feel for how the high-level interface can be used.
  1235. If you require extra flexibility, you'll have to bite the bullet and get
  1236. to grips with the low-level interface.
  1237. @subsection Standard file-reading/writing code
  1238. Here's how you'd write data to a compressed file:
  1239. @example @code
  1240. FILE*   f;
  1241. BZFILE* b;
  1242. int     nBuf;
  1243. char    buf[ /* whatever size you like */ ];
  1244. int     bzerror;
  1245. int     nWritten;
  1246. f = fopen ( "myfile.bz2", "w" );
  1247. if (!f) @{
  1248.    /* handle error */
  1249. @}
  1250. b = bzWriteOpen ( &bzerror, f, 9 );
  1251. if (bzerror != BZ_OK) @{
  1252.    bzWriteClose ( b );
  1253.    /* handle error */
  1254. @}
  1255. while ( /* condition */ ) @{
  1256.    /* get data to write into buf, and set nBuf appropriately */
  1257.    nWritten = bzWrite ( &bzerror, b, buf, nBuf );
  1258.    if (bzerror == BZ_IO_ERROR) @{ 
  1259.       bzWriteClose ( &bzerror, b );
  1260.       /* handle error */
  1261.    @}
  1262. @}
  1263. bzWriteClose ( &bzerror, b );
  1264. if (bzerror == BZ_IO_ERROR) @{
  1265.    /* handle error */
  1266. @}
  1267. @end example
  1268. And to read from a compressed file:
  1269. @example
  1270. FILE*   f;
  1271. BZFILE* b;
  1272. int     nBuf;
  1273. char    buf[ /* whatever size you like */ ];
  1274. int     bzerror;
  1275. int     nWritten;
  1276. f = fopen ( "myfile.bz2", "r" );
  1277. if (!f) @{
  1278.    /* handle error */
  1279. @}
  1280. b = bzReadOpen ( &bzerror, f, 0, NULL, 0 );
  1281. if (bzerror != BZ_OK) @{
  1282.    bzReadClose ( &bzerror, b );
  1283.    /* handle error */
  1284. @}
  1285. bzerror = BZ_OK;
  1286. while (bzerror == BZ_OK && /* arbitrary other conditions */) @{
  1287.    nBuf = bzRead ( &bzerror, b, buf, /* size of buf */ );
  1288.    if (bzerror == BZ_OK) @{
  1289.       /* do something with buf[0 .. nBuf-1] */
  1290.    @}
  1291. @}
  1292. if (bzerror != BZ_STREAM_END) @{
  1293.    bzReadClose ( &bzerror, b );
  1294.    /* handle error */
  1295. @} else @{
  1296.    bzReadClose ( &bzerror );
  1297. @}
  1298. @end example
  1299. @section Utility functions
  1300. @subsection @code{bzBuffToBuffCompress}
  1301. @example
  1302.    int bzBuffToBuffCompress( char*         dest,
  1303.                              unsigned int* destLen,
  1304.                              char*         source,
  1305.                              unsigned int  sourceLen,
  1306.                              int           blockSize100k,
  1307.                              int           verbosity,
  1308.                              int           workFactor );
  1309. @end example
  1310. Attempts to compress the data in @code{source[0 .. sourceLen-1]}
  1311. into the destination buffer, @code{dest[0 .. *destLen-1]}.
  1312. If the destination buffer is big enough, @code{*destLen} is
  1313. set to the size of the compressed data, and @code{BZ_OK} is
  1314. returned.  If the compressed data won't fit, @code{*destLen}
  1315. is unchanged, and @code{BZ_OUTBUFF_FULL} is returned.
  1316. Compression in this manner is a one-shot event, done with a single call
  1317. to this function.  The resulting compressed data is a complete
  1318. @code{bzip2} format data stream.  There is no mechanism for making
  1319. additional calls to provide extra input data.  If you want that kind of
  1320. mechanism, use the low-level interface.
  1321. For the meaning of parameters @code{blockSize100k}, @code{verbosity}
  1322. and @code{workFactor}, @* see @code{bzCompressInit}.
  1323. To guarantee that the compressed data will fit in its buffer, allocate
  1324. an output buffer of size 1% larger than the uncompressed data, plus
  1325. six hundred extra bytes.
  1326. @code{bzBuffToBuffDecompress} will not write data at or
  1327. beyond @code{dest[*destLen]}, even in case of buffer overflow.
  1328. Possible return values:
  1329. @display
  1330.       @code{BZ_PARAM_ERROR} 
  1331.          if @code{dest} is @code{NULL} or @code{destLen} is @code{NULL}
  1332.          or @code{blockSize100k < 1} or @code{blockSize100k > 9}
  1333.          or @code{verbosity < 0} or @code{verbosity > 4} 
  1334.          or @code{workFactor < 0} or @code{workFactor > 250}
  1335.       @code{BZ_MEM_ERROR}
  1336.          if insufficient memory is available 
  1337.       @code{BZ_OUTBUFF_FULL}
  1338.          if the size of the compressed data exceeds @code{*destLen}
  1339.       @code{BZ_OK} 
  1340.          otherwise
  1341. @end display
  1342. @subsection @code{bzBuffToBuffDecompress}
  1343. @example
  1344.    int bzBuffToBuffDecompress ( char*         dest,
  1345.                                 unsigned int* destLen,
  1346.                                 char*         source,
  1347.                                 unsigned int  sourceLen,
  1348.                                 int           small,
  1349.                                 int           verbosity );
  1350. @end example
  1351. Attempts to decompress the data in @code{source[0 .. sourceLen-1]}
  1352. into the destination buffer, @code{dest[0 .. *destLen-1]}.
  1353. If the destination buffer is big enough, @code{*destLen} is
  1354. set to the size of the uncompressed data, and @code{BZ_OK} is
  1355. returned.  If the compressed data won't fit, @code{*destLen}
  1356. is unchanged, and @code{BZ_OUTBUFF_FULL} is returned.
  1357. @code{source} is assumed to hold a complete @code{bzip2} format
  1358. data stream.  @code{bzBuffToBuffDecompress} tries to decompress
  1359. the entirety of the stream into the output buffer.
  1360. For the meaning of parameters @code{small} and @code{verbosity},
  1361. see @code{bzDecompressInit}.
  1362. Because the compression ratio of the compressed data cannot be known in
  1363. advance, there is no easy way to guarantee that the output buffer will
  1364. be big enough.  You may of course make arrangements in your code to
  1365. record the size of the uncompressed data, but such a mechanism is beyond
  1366. the scope of this library.
  1367. @code{bzBuffToBuffDecompress} will not write data at or
  1368. beyond @code{dest[*destLen]}, even in case of buffer overflow.
  1369. Possible return values:
  1370. @display
  1371.       @code{BZ_PARAM_ERROR} 
  1372.          if @code{dest} is @code{NULL} or @code{destLen} is @code{NULL}
  1373.          or @code{small != 0 && small != 1}
  1374.          or @code{verbosity < 0} or @code{verbosity > 4} 
  1375.       @code{BZ_MEM_ERROR}
  1376.          if insufficient memory is available 
  1377.       @code{BZ_OUTBUFF_FULL}
  1378.          if the size of the compressed data exceeds @code{*destLen}
  1379.       @code{BZ_DATA_ERROR}
  1380.          if a data integrity error was detected in the compressed data
  1381.       @code{BZ_DATA_ERROR_MAGIC}
  1382.          if the compressed data doesn't begin with the right magic bytes
  1383.       @code{BZ_UNEXPECTED_EOF}
  1384.          if the compressed data ends unexpectedly
  1385.       @code{BZ_OK} 
  1386.          otherwise
  1387. @end display
  1388. @section Using the library in a @code{stdio}-free environment
  1389. @subsection Getting rid of @code{stdio}
  1390. In a deeply embedded application, you might want to use just
  1391. the memory-to-memory functions.  You can do this conveniently
  1392. by compiling the library with preprocessor symbol @code{BZ_NO_STDIO}
  1393. defined.  Doing this gives you a library containing only the following
  1394. eight functions:
  1395. @code{bzCompressInit}, @code{bzCompress}, @code{bzCompressEnd} @*
  1396. @code{bzDecompressInit}, @code{bzDecompress}, @code{bzDecompressEnd} @*
  1397. @code{bzBuffToBuffCompress}, @code{bzBuffToBuffDecompress}
  1398. When compiled like this, all functions will ignore @code{verbosity}
  1399. settings.
  1400. @subsection Critical error handling
  1401. @code{libbzip2} contains a number of internal assertion checks which
  1402. should, needless to say, never be activated.  Nevertheless, if an
  1403. assertion should fail, behaviour depends on whether or not the library
  1404. was compiled with @code{BZ_NO_STDIO} set.
  1405. For a normal compile, an assertion failure yields the message
  1406. @example
  1407.    bzip2/libbzip2, v0.9.0: internal error number N.
  1408.    This is a bug in bzip2/libbzip2, v0.9.0.  Please report
  1409.    it to me at: jseward@@acm.org.  If this happened when
  1410.    you were using some program which uses libbzip2 as a
  1411.    component, you should also report this bug to the author(s)
  1412.    of that program.  Please make an effort to report this bug;
  1413.    timely and accurate bug reports eventually lead to higher
  1414.    quality software.  Thx.  Julian Seward, 27 June 1998.
  1415. @end example
  1416. where @code{N} is some error code number.  @code{exit(3)}
  1417. is then called.
  1418. For a @code{stdio}-free library, assertion failures result
  1419. in a call to a function declared as:
  1420. @example
  1421.    extern void bz_internal_error ( int errcode );
  1422. @end example
  1423. The relevant code is passed as a parameter.  You should supply
  1424. such a function.
  1425. In either case, once an assertion failure has occurred, any 
  1426. @code{bz_stream} records involved can be regarded as invalid.
  1427. You should not attempt to resume normal operation with them.
  1428. You may, of course, change critical error handling to suit
  1429. your needs.  As I said above, critical errors indicate bugs
  1430. in the library and should not occur.  All "normal" error
  1431. situations are indicated via error return codes from functions,
  1432. and can be recovered from.
  1433. @section Making a Windows DLL
  1434. Everything related to Windows has been contributed by Yoshioka Tsuneo
  1435. @* (@code{QWF00133@@niftyserve.or.jp} /
  1436. @code{tsuneo-y@@is.aist-nara.ac.jp}), so you should send your queries to
  1437. him (but perhaps Cc: me, @code{jseward@@acm.org}).
  1438. My vague understanding of what to do is: using Visual C++ 5.0,
  1439. open the project file @code{libbz2.dsp}, and build.  That's all.
  1440. If you can't
  1441. open the project file for some reason, make a new one, naming these files:
  1442. @code{blocksort.c}, @code{bzlib.c}, @code{compress.c}, 
  1443. @code{crctable.c}, @code{decompress.c}, @code{huffman.c}, @*
  1444. @code{randtable.c} and @code{libbz2.def}.  You might also need
  1445. to name the header files @code{bzlib.h} and @code{bzlib_private.h}.
  1446. If you don't use VC++, you may need to define the proprocessor symbol
  1447. @code{_WIN32}. 
  1448. Finally, @code{dlltest.c} is a sample program using the DLL.  It has a
  1449. project file, @code{dlltest.dsp}.
  1450. I haven't tried any of this stuff myself, but it all looks plausible.
  1451. @chapter Miscellanea
  1452. These are just some random thoughts of mine.  Your mileage may
  1453. vary.
  1454. @section Limitations of the compressed file format
  1455. @code{bzip2-0.9.0} uses exactly the same file format as the previous
  1456. version, @code{bzip2-0.1}.  This decision was made in the interests of
  1457. stability.  Creating yet another incompatible compressed file format
  1458. would create further confusion and disruption for users.
  1459. Nevertheless, this is not a painless decision.  Development
  1460. work since the release of @code{bzip2-0.1} in August 1997
  1461. has shown complexities in the file format which slow down
  1462. decompression and, in retrospect, are unnecessary.  These are:
  1463. @itemize @bullet
  1464. @item The run-length encoder, which is the first of the 
  1465.       compression transformations, is entirely irrelevant.
  1466.       The original purpose was to protect the sorting algorithm
  1467.       from the very worst case input: a string of repeated
  1468.       symbols.  But algorithm steps Q6a and Q6b in the original
  1469.       Burrows-Wheeler technical report (SRC-124) show how
  1470.       repeats can be handled without difficulty in block
  1471.       sorting.
  1472. @item The randomisation mechanism doesn't really need to be
  1473.       there.  Udi Manber and Gene Myers published a suffix
  1474.       array construction algorithm a few years back, which
  1475.       can be employed to sort any block, no matter how 
  1476.       repetitive, in O(N log N) time.  Subsequent work by
  1477.       Kunihiko Sadakane has produced a derivative O(N (log N)^2) 
  1478.       algorithm which usually outperforms the Manber-Myers
  1479.       algorithm.
  1480.       I could have changed to Sadakane's algorithm, but I find
  1481.       it to be slower than @code{bzip2}'s existing algorithm for
  1482.       most inputs, and the randomisation mechanism protects
  1483.       adequately against bad cases.  I didn't think it was
  1484.       a good tradeoff to make.  Partly this is due to the fact
  1485.       that I was not flooded with email complaints about
  1486.       @code{bzip2-0.1}'s performance on repetitive data, so
  1487.       perhaps it isn't a problem for real inputs.
  1488.       Probably the best long-term solution
  1489.       is to use the existing sorting
  1490.       algorithm initially, and fall back to a O(N (log N)^2)
  1491.       algorithm if the standard algorithm gets into difficulties.
  1492.       This can be done without much difficulty; I made
  1493.       a prototype implementation of it some months now.
  1494. @item The compressed file format was never designed to be
  1495.       handled by a library, and I have had to jump though
  1496.       some hoops to produce an efficient implementation of
  1497.       decompression.  It's a bit hairy.  Try passing
  1498.       @code{decompress.c} through the C preprocessor 
  1499.       and you'll see what I mean.  Much of this complexity
  1500.       could have been avoided if the compressed size of
  1501.       each block of data was recorded in the data stream.
  1502. @item An Adler-32 checksum, rather than a CRC32 checksum,
  1503.       would be faster to compute.
  1504. @end itemize
  1505. It would be fair to say that the @code{bzip2} format was frozen
  1506. before I properly and fully understood the performance
  1507. consequences of doing so.
  1508. Improvements which I have been able to incorporate into
  1509. 0.9.0, despite using the same file format, are:
  1510. @itemize @bullet
  1511. @item Single array implementation of the inverse BWT.  This
  1512.       significantly speeds up decompression, presumably
  1513.       because it reduces the number of cache misses.
  1514. @item Faster inverse MTF transform for large MTF values.  The
  1515.       new implementation is based on the notion of sliding blocks
  1516.       of values.
  1517. @item @code{bzip2-0.9.0} now reads and writes files with @code{fread}
  1518.       and @code{fwrite}; version 0.1 used @code{putc} and @code{getc}.
  1519.       Duh! I'm embarrassed at my own moronicness (moronicity?) on this
  1520.       one.
  1521. @end itemize
  1522. Further ahead, it would be nice 
  1523. to be able to do random access into files.  This will 
  1524. require some careful design of compressed file formats.
  1525. @section Portability issues
  1526. After some consideration, I have decided not to use
  1527. GNU @code{autoconf} to configure 0.9.0.
  1528. @code{autoconf}, admirable and wonderful though it is, 
  1529. mainly assists with portability problems between Unix-like
  1530. platforms.  But @code{bzip2} doesn't have much in the way
  1531. of portability problems on Unix; most of the difficulties appear
  1532. when porting to the Mac, or to Microsoft's operating systems.
  1533. @code{autoconf} doesn't help in those cases, and brings in a 
  1534. whole load of new complexity.
  1535. Most people should be able to compile the library and program
  1536. under Unix straight out-of-the-box, so to speak, especially 
  1537. if you have a version of GNU C available.
  1538. There are a couple of @code{__inline__} directives in the code.  GNU C
  1539. (@code{gcc}) should be able to handle them.  If your compiler doesn't
  1540. like them, just @code{#define} @code{__inline__} to be null.  One
  1541. easy way to do this is to compile with the flag @code{-D__inline__=}, 
  1542. which should be understood by most Unix compilers.
  1543. If you still have difficulties, try compiling with the macro
  1544. @code{BZ_STRICT_ANSI} defined.  This should enable you to build the
  1545. library in a strictly ANSI compliant environment.  Building the program
  1546. itself like this is dangerous and not supported, since you remove
  1547. @code{bzip2}'s checks against compressing directories, symbolic links,
  1548. devices, and other not-really-a-file entities.  This could cause
  1549. filesystem corruption!
  1550. One other thing: if you create a @code{bzip2} binary for public
  1551. distribution, please try and link it statically (@code{gcc -s}).  This
  1552. avoids all sorts of library-version issues that others may encounter
  1553. later on.
  1554. @section Reporting bugs
  1555. I tried pretty hard to make sure @code{bzip2} is
  1556. bug free, both by design and by testing.  Hopefully
  1557. you'll never need to read this section for real.
  1558. Nevertheless, if @code{bzip2} dies with a segmentation
  1559. fault, a bus error or an internal assertion failure, it
  1560. will ask you to email me a bug report.  Experience with
  1561. version 0.1 shows that almost all these problems can
  1562. be traced to either compiler bugs or hardware problems.
  1563. @itemize @bullet
  1564. @item
  1565. Recompile the program with no optimisation, and see if it
  1566. works.  And/or try a different compiler.
  1567. I heard all sorts of stories about various flavours
  1568. of GNU C (and other compilers) generating bad code for
  1569. @code{bzip2}, and I've run across two such examples myself.
  1570. 2.7.X versions of GNU C are known to generate bad code from
  1571. time to time, at high optimisation levels.  
  1572. If you get problems, try using the flags
  1573. @code{-O2} @code{-fomit-frame-pointer} @code{-fno-strength-reduce}.
  1574. You should specifically @emph{not} use @code{-funroll-loops}.
  1575. You may notice that the Makefile runs four tests as part of
  1576. the build process.  If the program passes all of these, it's
  1577. a pretty good (but not 100%) indication that the compiler has
  1578. done its job correctly.
  1579. @item
  1580. If @code{bzip2} crashes randomly, and the crashes are not
  1581. repeatable, you may have a flaky memory subsystem.  @code{bzip2}
  1582. really hammers your memory hierarchy, and if it's a bit marginal,
  1583. you may get these problems.  Ditto if your disk or I/O subsystem
  1584. is slowly failing.  Yup, this really does happen.
  1585. Try using a different machine of the same type, and see if
  1586. you can repeat the problem.
  1587. @item This isn't really a bug, but ... If @code{bzip2} tells
  1588. you your file is corrupted on decompression, and you
  1589. obtained the file via FTP, there is a possibility that you
  1590. forgot to tell FTP to do a binary mode transfer.  That absolutely
  1591. will cause the file to be non-decompressible.  You'll have to transfer
  1592. it again.
  1593. @end itemize
  1594. If you've incorporated @code{libbzip2} into your own program
  1595. and are getting problems, please, please, please, check that the 
  1596. parameters you are passing in calls to the library, are
  1597. correct, and in accordance with what the documentation says
  1598. is allowable.  I have tried to make the library robust against
  1599. such problems, but I'm sure I haven't succeeded.
  1600. Finally, if the above comments don't help, you'll have to send
  1601. me a bug report.  Now, it's just amazing how many people will 
  1602. send me a bug report saying something like
  1603. @display
  1604.    bzip2 crashed with segmentation fault on my machine
  1605. @end display
  1606. and absolutely nothing else.  Needless to say, a such a report
  1607. is @emph{totally, utterly, completely and comprehensively 100% useless; 
  1608. a waste of your time, my time, and net bandwidth}.
  1609. With no details at all, there's no way I can possibly begin
  1610. to figure out what the problem is.
  1611. The rules of the game are: facts, facts, facts.  Don't omit
  1612. them because "oh, they won't be relevant".  At the bare 
  1613. minimum:
  1614. @display
  1615.    Machine type.  Operating system version.  
  1616.    Exact version of @code{bzip2} (do @code{bzip2 -V}).  
  1617.    Exact version of the compiler used.  
  1618.    Flags passed to the compiler.
  1619. @end display
  1620. However, the most important single thing that will help me is
  1621. the file that you were trying to compress or decompress at the
  1622. time the problem happened.  Without that, my ability to do anything
  1623. more than speculate about the cause, is limited.
  1624. Please remember that I connect to the Internet with a modem, so
  1625. you should contact me before mailing me huge files.
  1626. @section Did you get the right package?
  1627. @code{bzip2} is a resource hog.  It soaks up large amounts of CPU cycles
  1628. and memory.  Also, it gives very large latencies.  In the worst case, you
  1629. can feed many megabytes of uncompressed data into the library before
  1630. getting any compressed output, so this probably rules out applications
  1631. requiring interactive behaviour.
  1632. These aren't faults of my implementation, I hope, but more
  1633. an intrinsic property of the Burrows-Wheeler transform (unfortunately).  
  1634. Maybe this isn't what you want.
  1635. If you want a compressor and/or library which is faster, uses less
  1636. memory but gets pretty good compression, and has minimal latency,
  1637. consider Jean-loup
  1638. Gailly's and Mark Adler's work, @code{zlib-1.1.2} and
  1639. @code{gzip-1.2.4}.  Look for them at
  1640. @code{http://www.cdrom.com/pub/infozip/zlib} and
  1641. @code{http://www.gzip.org} respectively.
  1642. For something faster and lighter still, you might try Markus F X J
  1643. Oberhumer's @code{LZO} real-time compression/decompression library, at
  1644. @* @code{http://wildsau.idv.uni-linz.ac.at/mfx/lzo.html}.
  1645. If you want to use the @code{bzip2} algorithms to compress small blocks
  1646. of data, 64k bytes or smaller, for example on an on-the-fly disk
  1647. compressor, you'd be well advised not to use this library.  Instead,
  1648. I've made a special library tuned for that kind of use.  It's part of
  1649. @code{e2compr-0.40}, an on-the-fly disk compressor for the Linux
  1650. @code{ext2} filesystem.  Look at
  1651. @code{http://www.netspace.net.au/~reiter/e2compr}.
  1652. @section Testing
  1653. A record of the tests I've done.
  1654. First, some data sets:
  1655. @itemize @bullet
  1656. @item B: a directory containing a 6001 files, one for every length in the
  1657.       range 0 to 6000 bytes.  The files contain random lowercase
  1658.       letters.  18.7 megabytes.
  1659. @item H: my home directory tree.  Documents, source code, mail files,
  1660.       compressed data.  H contains B, and also a directory of 
  1661.       files designed as boundary cases for the sorting; mostly very
  1662.       repetitive, nasty files.  445 megabytes.
  1663. @item A: directory tree holding various applications built from source:
  1664.       @code{egcs-1.0.2}, @code{gcc-2.8.1}, KDE Beta 4, GTK, Octave, etc.
  1665.       827 megabytes.
  1666. @item P: directory tree holding large amounts of source code (@code{.tar} 
  1667.       files) of the entire GNU distribution, plus a couple of
  1668.       Linux distributions.  2400 megabytes.
  1669. @end itemize
  1670. The tests conducted are as follows.  Each test means compressing 
  1671. (a copy of) each file in the data set, decompressing it and
  1672. comparing it against the original.
  1673. First, a bunch of tests with block sizes, internal buffer
  1674. sizes and randomisation lengths set very small, 
  1675. to detect any problems with the
  1676. blocking, buffering and randomisation mechanisms.  
  1677. This required modifying the source code so as to try to 
  1678. break it.
  1679. @enumerate
  1680. @item Data set H, with
  1681.       buffer size of 1 byte, and block size of 23 bytes.
  1682. @item Data set B, buffer sizes 1 byte, block size 1 byte.
  1683. @item As (2) but small-mode decompression (first 1700 files).
  1684. @item As (2) with block size 2 bytes.
  1685. @item As (2) with block size 3 bytes.
  1686. @item As (2) with block size 4 bytes.
  1687. @item As (2) with block size 5 bytes.
  1688. @item As (2) with block size 6 bytes and small-mode decompression.
  1689. @item H with normal buffer sizes (5000 bytes), normal block
  1690.       size (up to 900000 bytes), but with randomisation
  1691.       mechanism running intensely (randomising approximately every
  1692.       third byte).
  1693. @item As (9) with small-mode decompression.
  1694. @end enumerate
  1695. Then some tests with unmodified source code.
  1696. @enumerate
  1697. @item H, all settings normal.
  1698. @item As (1), with small-mode decompress.
  1699. @item H, compress with flag @code{-1}.
  1700. @item H, compress with flag @code{-s}, decompress with flag @code{-s}.
  1701. @item Forwards compatibility: H, @code{bzip2-0.1pl2} compressing,
  1702.       @code{bzip2-0.9.0} decompressing, all settings normal.
  1703. @item Backwards compatibility:  H, @code{bzip2-0.9.0} compressing,
  1704.       @code{bzip2-0.1pl2} decompressing, all settings normal.
  1705. @item Bigger tests: A, all settings normal.
  1706. @item P, all settings normal.
  1707. @item Misc test: about 100 megabytes of @code{.tar} files with
  1708.       @code{bzip2} compiled with Purify.
  1709. @item Misc tests to make sure it builds and runs ok on non-Linux/x86
  1710.       platforms.
  1711. @end enumerate
  1712. These tests were conducted on a 205 MHz Cyrix 6x86MX machine, running
  1713. Linux 2.0.32.  They represent nearly a week of continuous computation.
  1714. All tests completed successfully.
  1715. @section Further reading
  1716. @code{bzip2} is not research work, in the sense that it doesn't present
  1717. any new ideas.  Rather, it's an engineering exercise based on existing
  1718. ideas.
  1719. Four documents describe essentially all the ideas behind @code{bzip2}:
  1720. @example
  1721. Michael Burrows and D. J. Wheeler:
  1722.   "A block-sorting lossless data compression algorithm"
  1723.    10th May 1994. 
  1724.    Digital SRC Research Report 124.
  1725.    ftp://ftp.digital.com/pub/DEC/SRC/research-reports/SRC-124.ps.gz
  1726.    If you have trouble finding it, try searching at the
  1727.    New Zealand Digital Library, http://www.nzdl.org.
  1728. Daniel S. Hirschberg and Debra A. LeLewer
  1729.   "Efficient Decoding of Prefix Codes"
  1730.    Communications of the ACM, April 1990, Vol 33, Number 4.
  1731.    You might be able to get an electronic copy of this
  1732.       from the ACM Digital Library.
  1733. David J. Wheeler
  1734.    Program bred3.c and accompanying document bred3.ps.
  1735.    This contains the idea behind the multi-table Huffman
  1736.    coding scheme.
  1737.    ftp://ftp.cl.cam.ac.uk/pub/user/djw3/
  1738. Jon L. Bentley and Robert Sedgewick
  1739.   "Fast Algorithms for Sorting and Searching Strings"
  1740.    Available from Sedgewick's web page,
  1741.    www.cs.princeton.edu/~rs
  1742. @end example
  1743. The following paper gives valuable additional insights into the
  1744. algorithm, but is not immediately the basis of any code
  1745. used in bzip2.
  1746. @example
  1747. Peter Fenwick:
  1748.    Block Sorting Text Compression
  1749.    Proceedings of the 19th Australasian Computer Science Conference,
  1750.      Melbourne, Australia.  Jan 31 - Feb 2, 1996.
  1751.    ftp://ftp.cs.auckland.ac.nz/pub/peter-f/ACSC96paper.ps
  1752. @end example
  1753. Kunihiko Sadakane's sorting algorithm, mentioned above,
  1754. is available from:
  1755. @example
  1756. http://naomi.is.s.u-tokyo.ac.jp/~sada/papers/Sada98b.ps.gz
  1757. @end example
  1758. The Manber-Myers suffix array construction
  1759. algorithm is described in a paper
  1760. available from:
  1761. @example
  1762. http://www.cs.arizona.edu/people/gene/PAPERS/suffix.ps
  1763. @end example
  1764. @contents
  1765. @bye