开通博客赚积分
发布资源赚积分
分类

源码开发语言/平台
当前位置：首页 > 源码/资料 > 压缩解压 > 查看源码
compress.c
资源名称：bzip.tar.gz　[点击查看]
上传用户：zswatin
上传日期：2007-01-06
资源大小：440k
文件大小：16k
源码类别：

压缩解压

开发平台：

C/C++

compress.c：源码内容
  2. /*-------------------------------------------------------------*/
  3. /*--- Compression machinery (not incl block sorting)        ---*/
  4. /*---                                            compress.c ---*/
  5. /*-------------------------------------------------------------*/
  7. /*--
  8.   This file is a part of bzip2 and/or libbzip2, a program and
  9.   library for lossless, block-sorting data compression.
  11.   Copyright (C) 1996-1998 Julian R Seward.  All rights reserved.
  13.   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  14.   modification, are permitted provided that the following conditions
  15.   are met:
  17.   1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  18.      notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  20.   2. The origin of this software must not be misrepresented; you must 
  21.      not claim that you wrote the original software.  If you use this 
  22.      software in a product, an acknowledgment in the product 
  23.      documentation would be appreciated but is not required.
  25.   3. Altered source versions must be plainly marked as such, and must
  26.      not be misrepresented as being the original software.
  28.   4. The name of the author may not be used to endorse or promote 
  29.      products derived from this software without specific prior written 
  30.      permission.
  32.   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS
  33.   OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
  34.   WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  35.   ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY
  36.   DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  37.   DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE
  38.   GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  39.   INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
  40.   WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
  41.   NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
  42.   SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  44.   Julian Seward, Guildford, Surrey, UK.
  45.   jseward@acm.org
  46.   bzip2/libbzip2 version 0.9.0 of 28 June 1998
  48.   This program is based on (at least) the work of:
  49.      Mike Burrows
  50.      David Wheeler
  51.      Peter Fenwick
  52.      Alistair Moffat
  53.      Radford Neal
  54.      Ian H. Witten
  55.      Robert Sedgewick
  56.      Jon L. Bentley
  58.   For more information on these sources, see the manual.
  59. --*/
  61. /*--
  62.    CHANGES
  63.    ~~~~~~~
  64.    0.9.0 -- original version.
  66.    0.9.0a/b -- no changes in this file.
  68.    0.9.0c
  69.       * changed setting of nGroups in sendMTFValues() so as to 
  70.         do a bit better on small files
  71. --*/
  73. #include "bzlib_private.h"
  76. /*---------------------------------------------------*/
  77. /*--- Bit stream I/O                              ---*/
  78. /*---------------------------------------------------*/
  80. /*---------------------------------------------------*/
  81. void bsInitWrite ( EState* s )
  82. {
  83.    s->bsLive = 0;
  84.    s->bsBuff = 0;
  85. }
  88. /*---------------------------------------------------*/
  89. static
  90. void bsFinishWrite ( EState* s )
  91. {
  92.    while (s->bsLive > 0) {
  93.       ((UChar*)(s->quadrant))[s->numZ] = (UChar)(s->bsBuff >> 24);
  94.       s->numZ++;
  95.       s->bsBuff <<= 8;
  96.       s->bsLive -= 8;
  97.    }
  98. }
  101. /*---------------------------------------------------*/
  102. #define bsNEEDW(nz)                           
  103. {                                             
  104.    while (s->bsLive >= 8) {                   
  105.       ((UChar*)(s->quadrant))[s->numZ]        
  106.          = (UChar)(s->bsBuff >> 24);          
  107.       s->numZ++;                              
  108.       s->bsBuff <<= 8;                        
  109.       s->bsLive -= 8;                         
  110.    }                                          
  111. }
  114. /*---------------------------------------------------*/
  115. static
  116. void bsW ( EState* s, Int32 n, UInt32 v )
  117. {
  118.    bsNEEDW ( n );
  119.    s->bsBuff |= (v << (32 - s->bsLive - n));
  120.    s->bsLive += n;
  121. }
  124. /*---------------------------------------------------*/
  125. static
  126. void bsPutUInt32 ( EState* s, UInt32 u )
  127. {
  128.    bsW ( s, 8, (u >> 24) & 0xffL );
  129.    bsW ( s, 8, (u >> 16) & 0xffL );
  130.    bsW ( s, 8, (u >>  8) & 0xffL );
  131.    bsW ( s, 8,  u        & 0xffL );
  132. }
  135. /*---------------------------------------------------*/
  136. static
  137. void bsPutUChar ( EState* s, UChar c )
  138. {
  139.    bsW( s, 8, (UInt32)c );
  140. }
  143. /*---------------------------------------------------*/
  144. /*--- The back end proper                         ---*/
  145. /*---------------------------------------------------*/
  147. /*---------------------------------------------------*/
  148. static
  149. void makeMaps_e ( EState* s )
  150. {
  151.    Int32 i;
  152.    s->nInUse = 0;
  153.    for (i = 0; i < 256; i++)
  154.       if (s->inUse[i]) {
  155.          s->unseqToSeq[i] = s->nInUse;
  156.          s->nInUse++;
  157.       }
  158. }
  161. /*---------------------------------------------------*/
  162. static
  163. void generateMTFValues ( EState* s )
  164. {
  165.    UChar  yy[256];
  166.    Int32  i, j;
  167.    UChar  tmp;
  168.    UChar  tmp2;
  169.    Int32  zPend;
  170.    Int32  wr;
  171.    Int32  EOB;
  173.    makeMaps_e ( s );
  174.    EOB = s->nInUse+1;
  176.    for (i = 0; i <= EOB; i++) s->mtfFreq[i] = 0;
  178.    wr = 0;
  179.    zPend = 0;
  180.    for (i = 0; i < s->nInUse; i++) yy[i] = (UChar) i;
  182.    for (i = 0; i < s->nblock; i++) {
  183.       UChar ll_i;
  185.       AssertD ( wr <= i, "generateMTFValues(1)" );
  186.       j = s->zptr[i]-1; if (j < 0) j += s->nblock;
  187.       ll_i = s->unseqToSeq[s->block[j]];
  188.       AssertD ( ll_i < s->nInUse, "generateMTFValues(2a)" );
  190.       j = 0;
  191.       tmp = yy[j];
  192.       while ( ll_i != tmp ) {
  193.          j++;
  194.          tmp2 = tmp;
  195.          tmp = yy[j];
  196.          yy[j] = tmp2;
  197.       };
  198.       yy[0] = tmp;
  200.       if (j == 0) {
  201.          zPend++;
  202.       } else {
  203.          if (zPend > 0) {
  204.             zPend--;
  205.             while (True) {
  206.                switch (zPend % 2) {
  207.                   case 0: s->szptr[wr] = BZ_RUNA; wr++; s->mtfFreq[BZ_RUNA]++; break;
  208.                   case 1: s->szptr[wr] = BZ_RUNB; wr++; s->mtfFreq[BZ_RUNB]++; break;
  209.                };
  210.                if (zPend < 2) break;
  211.                zPend = (zPend - 2) / 2;
  212.             };
  213.             zPend = 0;
  214.          }
  215.          s->szptr[wr] = j+1; wr++; s->mtfFreq[j+1]++;
  216.       }
  217.    }
  219.    if (zPend > 0) {
  220.       zPend--;
  221.       while (True) {
  222.          switch (zPend % 2) {
  223.             case 0:  s->szptr[wr] = BZ_RUNA; wr++; s->mtfFreq[BZ_RUNA]++; break;
  224.             case 1:  s->szptr[wr] = BZ_RUNB; wr++; s->mtfFreq[BZ_RUNB]++; break;
  225.          };
  226.          if (zPend < 2) break;
  227.          zPend = (zPend - 2) / 2;
  228.       };
  229.    }
  231.    s->szptr[wr] = EOB; wr++; s->mtfFreq[EOB]++;
  233.    s->nMTF = wr;
  234. }
  237. /*---------------------------------------------------*/
  238. #define BZ_LESSER_ICOST  0
  239. #define BZ_GREATER_ICOST 15
  241. static
  242. void sendMTFValues ( EState* s )
  243. {
  244.    Int32 v, t, i, j, gs, ge, totc, bt, bc, iter;
  245.    Int32 nSelectors, alphaSize, minLen, maxLen, selCtr;
  246.    Int32 nGroups, nBytes;
  248.    /*--
  249.    UChar  len [BZ_N_GROUPS][BZ_MAX_ALPHA_SIZE];
  250.    is a global since the decoder also needs it.
  252.    Int32  code[BZ_N_GROUPS][BZ_MAX_ALPHA_SIZE];
  253.    Int32  rfreq[BZ_N_GROUPS][BZ_MAX_ALPHA_SIZE];
  254.    are also globals only used in this proc.
  255.    Made global to keep stack frame size small.
  256.    --*/
  259.    UInt16 cost[BZ_N_GROUPS];
  260.    Int32  fave[BZ_N_GROUPS];
  262.    if (s->verbosity >= 3)
  263.       VPrintf3( "      %d in block, %d after MTF & 1-2 coding, "
  264.                 "%d+2 syms in usen", 
  265.                 s->nblock, s->nMTF, s->nInUse );
  267.    alphaSize = s->nInUse+2;
  268.    for (t = 0; t < BZ_N_GROUPS; t++)
  269.       for (v = 0; v < alphaSize; v++)
  270.          s->len[t][v] = BZ_GREATER_ICOST;
  272.    /*--- Decide how many coding tables to use ---*/
  273.    AssertH ( s->nMTF > 0, 3001 );
  274.    if (s->nMTF < 200)  nGroups = 2; else
  275.    if (s->nMTF < 600)  nGroups = 3; else
  276.    if (s->nMTF < 1200) nGroups = 4; else
  277.    if (s->nMTF < 2400) nGroups = 5; else
  278.                        nGroups = 6;
  280.    /*--- Generate an initial set of coding tables ---*/
  281.    { 
  282.       Int32 nPart, remF, tFreq, aFreq;
  284.       nPart = nGroups;
  285.       remF  = s->nMTF;
  286.       gs = 0;
  287.       while (nPart > 0) {
  288.          tFreq = remF / nPart;
  289.          ge = gs-1;
  290.          aFreq = 0;
  291.          while (aFreq < tFreq && ge < alphaSize-1) {
  292.             ge++;
  293.             aFreq += s->mtfFreq[ge];
  294.          }
  296.          if (ge > gs 
  297.              && nPart != nGroups && nPart != 1 
  298.              && ((nGroups-nPart) % 2 == 1)) {
  299.             aFreq -= s->mtfFreq[ge];
  300.             ge--;
  301.          }
  303.          if (s->verbosity >= 3)
  304.             VPrintf5( "      initial group %d, [%d .. %d], "
  305.                       "has %d syms (%4.1f%%)n",
  306.                       nPart, gs, ge, aFreq, 
  307.                       (100.0 * (float)aFreq) / (float)(s->nMTF) );
  308.  
  309.          for (v = 0; v < alphaSize; v++)
  310.             if (v >= gs && v <= ge) 
  311.                s->len[nPart-1][v] = BZ_LESSER_ICOST; else
  312.                s->len[nPart-1][v] = BZ_GREATER_ICOST;
  313.  
  314.          nPart--;
  315.          gs = ge+1;
  316.          remF -= aFreq;
  317.       }
  318.    }
  320.    /*--- 
  321.       Iterate up to BZ_N_ITERS times to improve the tables.
  322.    ---*/
  323.    for (iter = 0; iter < BZ_N_ITERS; iter++) {
  325.       for (t = 0; t < nGroups; t++) fave[t] = 0;
  327.       for (t = 0; t < nGroups; t++)
  328.          for (v = 0; v < alphaSize; v++)
  329.             s->rfreq[t][v] = 0;
  331.       nSelectors = 0;
  332.       totc = 0;
  333.       gs = 0;
  334.       while (True) {
  336.          /*--- Set group start & end marks. --*/
  337.          if (gs >= s->nMTF) break;
  338.          ge = gs + BZ_G_SIZE - 1; 
  339.          if (ge >= s->nMTF) ge = s->nMTF-1;
  341.          /*-- 
  342.             Calculate the cost of this group as coded
  343.             by each of the coding tables.
  344.          --*/
  345.          for (t = 0; t < nGroups; t++) cost[t] = 0;
  347.          if (nGroups == 6) {
  348.             register UInt16 cost0, cost1, cost2, cost3, cost4, cost5;
  349.             cost0 = cost1 = cost2 = cost3 = cost4 = cost5 = 0;
  350.             for (i = gs; i <= ge; i++) { 
  351.                UInt16 icv = s->szptr[i];
  352.                cost0 += s->len[0][icv];
  353.                cost1 += s->len[1][icv];
  354.                cost2 += s->len[2][icv];
  355.                cost3 += s->len[3][icv];
  356.                cost4 += s->len[4][icv];
  357.                cost5 += s->len[5][icv];
  358.             }
  359.             cost[0] = cost0; cost[1] = cost1; cost[2] = cost2;
  360.             cost[3] = cost3; cost[4] = cost4; cost[5] = cost5;
  361.          } else {
  362.             for (i = gs; i <= ge; i++) { 
  363.                UInt16 icv = s->szptr[i];
  364.                for (t = 0; t < nGroups; t++) cost[t] += s->len[t][icv];
  365.             }
  366.          }
  367.  
  368.          /*-- 
  369.             Find the coding table which is best for this group,
  370.             and record its identity in the selector table.
  371.          --*/
  372.          bc = 999999999; bt = -1;
  373.          for (t = 0; t < nGroups; t++)
  374.             if (cost[t] < bc) { bc = cost[t]; bt = t; };
  375.          totc += bc;
  376.          fave[bt]++;
  377.          s->selector[nSelectors] = bt;
  378.          nSelectors++;
  380.          /*-- 
  381.             Increment the symbol frequencies for the selected table.
  382.           --*/
  383.          for (i = gs; i <= ge; i++)
  384.             s->rfreq[bt][ s->szptr[i] ]++;
  386.          gs = ge+1;
  387.       }
  388.       if (s->verbosity >= 3) {
  389.          VPrintf2 ( "      pass %d: size is %d, grp uses are ", 
  390.                    iter+1, totc/8 );
  391.          for (t = 0; t < nGroups; t++)
  392.             VPrintf1 ( "%d ", fave[t] );
  393.          VPrintf0 ( "n" );
  394.       }
  396.       /*--
  397.         Recompute the tables based on the accumulated frequencies.
  398.       --*/
  399.       for (t = 0; t < nGroups; t++)
  400.          hbMakeCodeLengths ( &(s->len[t][0]), &(s->rfreq[t][0]), 
  401.                              alphaSize, 20 );
  402.    }
  405.    AssertH( nGroups < 8, 3002 );
  406.    AssertH( nSelectors < 32768 &&
  407.             nSelectors <= (2 + (900000 / BZ_G_SIZE)),
  408.             3003 );
  411.    /*--- Compute MTF values for the selectors. ---*/
  412.    {
  413.       UChar pos[BZ_N_GROUPS], ll_i, tmp2, tmp;
  414.       for (i = 0; i < nGroups; i++) pos[i] = i;
  415.       for (i = 0; i < nSelectors; i++) {
  416.          ll_i = s->selector[i];
  417.          j = 0;
  418.          tmp = pos[j];
  419.          while ( ll_i != tmp ) {
  420.             j++;
  421.             tmp2 = tmp;
  422.             tmp = pos[j];
  423.             pos[j] = tmp2;
  424.          };
  425.          pos[0] = tmp;
  426.          s->selectorMtf[i] = j;
  427.       }
  428.    };
  430.    /*--- Assign actual codes for the tables. --*/
  431.    for (t = 0; t < nGroups; t++) {
  432.       minLen = 32;
  433.       maxLen = 0;
  434.       for (i = 0; i < alphaSize; i++) {
  435.          if (s->len[t][i] > maxLen) maxLen = s->len[t][i];
  436.          if (s->len[t][i] < minLen) minLen = s->len[t][i];
  437.       }
  438.       AssertH ( !(maxLen > 20), 3004 );
  439.       AssertH ( !(minLen < 1),  3005 );
  440.       hbAssignCodes ( &(s->code[t][0]), &(s->len[t][0]), 
  441.                       minLen, maxLen, alphaSize );
  442.    }
  444.    /*--- Transmit the mapping table. ---*/
  445.    { 
  446.       Bool inUse16[16];
  447.       for (i = 0; i < 16; i++) {
  448.           inUse16[i] = False;
  449.           for (j = 0; j < 16; j++)
  450.              if (s->inUse[i * 16 + j]) inUse16[i] = True;
  451.       }
  452.      
  453.       nBytes = s->numZ;
  454.       for (i = 0; i < 16; i++)
  455.          if (inUse16[i]) bsW(s,1,1); else bsW(s,1,0);
  457.       for (i = 0; i < 16; i++)
  458.          if (inUse16[i])
  459.             for (j = 0; j < 16; j++) {
  460.                if (s->inUse[i * 16 + j]) bsW(s,1,1); else bsW(s,1,0);
  461.             }
  463.       if (s->verbosity >= 3) 
  464.          VPrintf1( "      bytes: mapping %d, ", s->numZ-nBytes );
  465.    }
  467.    /*--- Now the selectors. ---*/
  468.    nBytes = s->numZ;
  469.    bsW ( s, 3, nGroups );
  470.    bsW ( s, 15, nSelectors );
  471.    for (i = 0; i < nSelectors; i++) { 
  472.       for (j = 0; j < s->selectorMtf[i]; j++) bsW(s,1,1);
  473.       bsW(s,1,0);
  474.    }
  475.    if (s->verbosity >= 3)
  476.       VPrintf1( "selectors %d, ", s->numZ-nBytes );
  478.    /*--- Now the coding tables. ---*/
  479.    nBytes = s->numZ;
  481.    for (t = 0; t < nGroups; t++) {
  482.       Int32 curr = s->len[t][0];
  483.       bsW ( s, 5, curr );
  484.       for (i = 0; i < alphaSize; i++) {
  485.          while (curr < s->len[t][i]) { bsW(s,2,2); curr++; /* 10 */ };
  486.          while (curr > s->len[t][i]) { bsW(s,2,3); curr--; /* 11 */ };
  487.          bsW ( s, 1, 0 );
  488.       }
  489.    }
  491.    if (s->verbosity >= 3)
  492.       VPrintf1 ( "code lengths %d, ", s->numZ-nBytes );
  494.    /*--- And finally, the block data proper ---*/
  495.    nBytes = s->numZ;
  496.    selCtr = 0;
  497.    gs = 0;
  498.    while (True) {
  499.       if (gs >= s->nMTF) break;
  500.       ge = gs + BZ_G_SIZE - 1; 
  501.       if (ge >= s->nMTF) ge = s->nMTF-1;
  502.       for (i = gs; i <= ge; i++) {
  503.          AssertH ( s->selector[selCtr] < nGroups, 3006 );
  504.          bsW ( s, 
  505.                s->len  [s->selector[selCtr]] [s->szptr[i]],
  506.                s->code [s->selector[selCtr]] [s->szptr[i]] );
  507.       }
  509.       gs = ge+1;
  510.       selCtr++;
  511.    }
  512.    AssertH( selCtr == nSelectors, 3007 );
  514.    if (s->verbosity >= 3)
  515.       VPrintf1( "codes %dn", s->numZ-nBytes );
  516. }
  519. /*---------------------------------------------------*/
  520. void compressBlock ( EState* s, Bool is_last_block )
  521. {
  522.    if (s->nblock > 0) {
  524.       BZ_FINALISE_CRC ( s->blockCRC );
  525.       s->combinedCRC = (s->combinedCRC << 1) | (s->combinedCRC >> 31);
  526.       s->combinedCRC ^= s->blockCRC;
  527.       if (s->blockNo > 1) s->numZ = 0;
  529.       if (s->verbosity >= 2)
  530.          VPrintf4( "    block %d: crc = 0x%8x, "
  531.                    "combined CRC = 0x%8x, size = %dn",
  532.                    s->blockNo, s->blockCRC, s->combinedCRC, s->nblock );
  534.       blockSort ( s );
  535.    }
  537.    /*-- If this is the first block, create the stream header. --*/
  538.    if (s->blockNo == 1) {
  539.       bsInitWrite ( s );
  540.       bsPutUChar ( s, 'B' );
  541.       bsPutUChar ( s, 'Z' );
  542.       bsPutUChar ( s, 'h' );
  543.       bsPutUChar ( s, '0' + s->blockSize100k );
  544.    }
  546.    if (s->nblock > 0) {
  548.       bsPutUChar ( s, 0x31 ); bsPutUChar ( s, 0x41 );
  549.       bsPutUChar ( s, 0x59 ); bsPutUChar ( s, 0x26 );
  550.       bsPutUChar ( s, 0x53 ); bsPutUChar ( s, 0x59 );
  552.       /*-- Now the block's CRC, so it is in a known place. --*/
  553.       bsPutUInt32 ( s, s->blockCRC );
  555.       /*-- Now a single bit indicating randomisation. --*/
  556.       if (s->blockRandomised) {
  557.          bsW(s,1,1); s->nBlocksRandomised++;
  558.       } else
  559.          bsW(s,1,0);
  561.       bsW ( s, 24, s->origPtr );
  562.       generateMTFValues ( s );
  563.       sendMTFValues ( s );
  564.    }
  567.    /*-- If this is the last block, add the stream trailer. --*/
  568.    if (is_last_block) {
  570.       if (s->verbosity >= 2 && s->nBlocksRandomised > 0)
  571.          VPrintf2 ( "    %d block%s needed randomisationn", 
  572.                     s->nBlocksRandomised,
  573.                     s->nBlocksRandomised == 1 ? "" : "s" );
  575.       bsPutUChar ( s, 0x17 ); bsPutUChar ( s, 0x72 );
  576.       bsPutUChar ( s, 0x45 ); bsPutUChar ( s, 0x38 );
  577.       bsPutUChar ( s, 0x50 ); bsPutUChar ( s, 0x90 );
  578.       bsPutUInt32 ( s, s->combinedCRC );
  579.       if (s->verbosity >= 2)
  580.          VPrintf1( "    final combined CRC = 0x%xn   ", s->combinedCRC );
  581.       bsFinishWrite ( s );
  582.    }
  583. }
  586. /*-------------------------------------------------------------*/
  587. /*--- end                                        compress.c ---*/
  588. /*-------------------------------------------------------------*/