fix packman sort col, and make sort case-insensitive
[minix3.git] / commands / bzip2-1.0.3 / manual.xml
blob1ab5bd71d9ead96f23f4064d7dc84b1de03132ff
1 <?xml version="1.0"?> <!-- -*- sgml -*- -->
2 <!DOCTYPE book PUBLIC "-//OASIS//DTD DocBook XML V4.2//EN"
3   "http://www.oasis-open.org/docbook/xml/4.2/docbookx.dtd"[
5 <!-- various strings, dates etc. common to all docs -->
6 <!ENTITY % common-ents SYSTEM "entities.xml"> %common-ents;
7 ]>
9 <book lang="en" id="userman" xreflabel="bzip2 Manual">
11  <bookinfo>
12   <title>bzip2 and libbzip2, version 1.0.3</title>
13   <subtitle>A program and library for data compression</subtitle>
14   <copyright>
15    <year>&bz-lifespan;</year>
16    <holder>Julian Seward</holder>
17   </copyright>
18   <releaseinfo>Version &bz-version; of &bz-date;</releaseinfo>
20   <authorgroup>
21    <author>
22     <firstname>Julian</firstname>
23     <surname>Seward</surname>
24     <affiliation>
25      <orgname>&bz-url;</orgname>
26     </affiliation>
27    </author>
28   </authorgroup>
30   <legalnotice>
32   <para>This program, <computeroutput>bzip2</computeroutput>, the
33   associated library <computeroutput>libbzip2</computeroutput>, and
34   all documentation, are copyright &copy; &bz-lifespan; Julian Seward.
35   All rights reserved.</para>
37   <para>Redistribution and use in source and binary forms, with
38   or without modification, are permitted provided that the
39   following conditions are met:</para>
41   <itemizedlist mark='bullet'>
43    <listitem><para>Redistributions of source code must retain the
44    above copyright notice, this list of conditions and the
45    following disclaimer.</para></listitem>
47    <listitem><para>The origin of this software must not be
48    misrepresented; you must not claim that you wrote the original
49    software.  If you use this software in a product, an
50    acknowledgment in the product documentation would be
51    appreciated but is not required.</para></listitem>
53    <listitem><para>Altered source versions must be plainly marked
54    as such, and must not be misrepresented as being the original
55    software.</para></listitem>
57    <listitem><para>The name of the author may not be used to
58    endorse or promote products derived from this software without
59    specific prior written permission.</para></listitem>
61   </itemizedlist>
63   <para>THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR "AS IS" AND ANY
64   EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
65   THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A
66   PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
67   AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
68   EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED
69   TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
70   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
71   ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
72   LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING
73   IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF
74   THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.</para>
76  <para>PATENTS: To the best of my knowledge,
77  <computeroutput>bzip2</computeroutput> and
78  <computeroutput>libbzip2</computeroutput> do not use any patented
79  algorithms.  However, I do not have the resources to carry
80  out a patent search.  Therefore I cannot give any guarantee of
81  the above statement.
82  </para>
84 </legalnotice>
86 </bookinfo>
90 <chapter id="intro" xreflabel="Introduction">
91 <title>Introduction</title>
93 <para><computeroutput>bzip2</computeroutput> compresses files
94 using the Burrows-Wheeler block-sorting text compression
95 algorithm, and Huffman coding.  Compression is generally
96 considerably better than that achieved by more conventional
97 LZ77/LZ78-based compressors, and approaches the performance of
98 the PPM family of statistical compressors.</para>
100 <para><computeroutput>bzip2</computeroutput> is built on top of
101 <computeroutput>libbzip2</computeroutput>, a flexible library for
102 handling compressed data in the
103 <computeroutput>bzip2</computeroutput> format.  This manual
104 describes both how to use the program and how to work with the
105 library interface.  Most of the manual is devoted to this
106 library, not the program, which is good news if your interest is
107 only in the program.</para>
109 <itemizedlist mark='bullet'>
111  <listitem><para><xref linkend="using"/> describes how to use
112  <computeroutput>bzip2</computeroutput>; this is the only part
113  you need to read if you just want to know how to operate the
114  program.</para></listitem>
116  <listitem><para><xref linkend="libprog"/> describes the
117  programming interfaces in detail, and</para></listitem>
119  <listitem><para><xref linkend="misc"/> records some
120  miscellaneous notes which I thought ought to be recorded
121  somewhere.</para></listitem>
123 </itemizedlist>
125 </chapter>
128 <chapter id="using" xreflabel="How to use bzip2">
129 <title>How to use bzip2</title>
131 <para>This chapter contains a copy of the
132 <computeroutput>bzip2</computeroutput> man page, and nothing
133 else.</para>
135 <sect1 id="name" xreflabel="NAME">
136 <title>NAME</title>
138 <itemizedlist mark='bullet'>
140  <listitem><para><computeroutput>bzip2</computeroutput>,
141   <computeroutput>bunzip2</computeroutput> - a block-sorting file
142   compressor, v1.0.3</para></listitem>
144  <listitem><para><computeroutput>bzcat</computeroutput> -
145    decompresses files to stdout</para></listitem>
147  <listitem><para><computeroutput>bzip2recover</computeroutput> -
148    recovers data from damaged bzip2 files</para></listitem>
150 </itemizedlist>
152 </sect1>
155 <sect1 id="synopsis" xreflabel="SYNOPSIS">
156 <title>SYNOPSIS</title>
158 <itemizedlist mark='bullet'>
160  <listitem><para><computeroutput>bzip2</computeroutput> [
161   -cdfkqstvzVL123456789 ] [ filenames ...  ]</para></listitem>
163  <listitem><para><computeroutput>bunzip2</computeroutput> [
164   -fkvsVL ] [ filenames ...  ]</para></listitem>
166  <listitem><para><computeroutput>bzcat</computeroutput> [ -s ] [
167   filenames ...  ]</para></listitem>
169  <listitem><para><computeroutput>bzip2recover</computeroutput>
170   filename</para></listitem>
172 </itemizedlist>
174 </sect1>
177 <sect1 id="description" xreflabel="DESCRIPTION">
178 <title>DESCRIPTION</title>
180 <para><computeroutput>bzip2</computeroutput> compresses files
181 using the Burrows-Wheeler block sorting text compression
182 algorithm, and Huffman coding.  Compression is generally
183 considerably better than that achieved by more conventional
184 LZ77/LZ78-based compressors, and approaches the performance of
185 the PPM family of statistical compressors.</para>
187 <para>The command-line options are deliberately very similar to
188 those of GNU <computeroutput>gzip</computeroutput>, but they are
189 not identical.</para>
191 <para><computeroutput>bzip2</computeroutput> expects a list of
192 file names to accompany the command-line flags.  Each file is
193 replaced by a compressed version of itself, with the name
194 <computeroutput>original_name.bz2</computeroutput>.  Each
195 compressed file has the same modification date, permissions, and,
196 when possible, ownership as the corresponding original, so that
197 these properties can be correctly restored at decompression time.
198 File name handling is naive in the sense that there is no
199 mechanism for preserving original file names, permissions,
200 ownerships or dates in filesystems which lack these concepts, or
201 have serious file name length restrictions, such as
202 MS-DOS.</para>
204 <para><computeroutput>bzip2</computeroutput> and
205 <computeroutput>bunzip2</computeroutput> will by default not
206 overwrite existing files.  If you want this to happen, specify
207 the <computeroutput>-f</computeroutput> flag.</para>
209 <para>If no file names are specified,
210 <computeroutput>bzip2</computeroutput> compresses from standard
211 input to standard output.  In this case,
212 <computeroutput>bzip2</computeroutput> will decline to write
213 compressed output to a terminal, as this would be entirely
214 incomprehensible and therefore pointless.</para>
216 <para><computeroutput>bunzip2</computeroutput> (or
217 <computeroutput>bzip2 -d</computeroutput>) decompresses all
218 specified files.  Files which were not created by
219 <computeroutput>bzip2</computeroutput> will be detected and
220 ignored, and a warning issued.
221 <computeroutput>bzip2</computeroutput> attempts to guess the
222 filename for the decompressed file from that of the compressed
223 file as follows:</para>
225 <itemizedlist mark='bullet'>
227  <listitem><para><computeroutput>filename.bz2 </computeroutput>
228   becomes
229   <computeroutput>filename</computeroutput></para></listitem>
231  <listitem><para><computeroutput>filename.bz </computeroutput>
232   becomes
233   <computeroutput>filename</computeroutput></para></listitem>
235  <listitem><para><computeroutput>filename.tbz2</computeroutput>
236   becomes
237   <computeroutput>filename.tar</computeroutput></para></listitem>
239  <listitem><para><computeroutput>filename.tbz </computeroutput>
240   becomes
241   <computeroutput>filename.tar</computeroutput></para></listitem>
243  <listitem><para><computeroutput>anyothername </computeroutput>
244   becomes
245   <computeroutput>anyothername.out</computeroutput></para></listitem>
247 </itemizedlist>
249 <para>If the file does not end in one of the recognised endings,
250 <computeroutput>.bz2</computeroutput>,
251 <computeroutput>.bz</computeroutput>,
252 <computeroutput>.tbz2</computeroutput> or
253 <computeroutput>.tbz</computeroutput>,
254 <computeroutput>bzip2</computeroutput> complains that it cannot
255 guess the name of the original file, and uses the original name
256 with <computeroutput>.out</computeroutput> appended.</para>
258 <para>As with compression, supplying no filenames causes
259 decompression from standard input to standard output.</para>
261 <para><computeroutput>bunzip2</computeroutput> will correctly
262 decompress a file which is the concatenation of two or more
263 compressed files.  The result is the concatenation of the
264 corresponding uncompressed files.  Integrity testing
265 (<computeroutput>-t</computeroutput>) of concatenated compressed
266 files is also supported.</para>
268 <para>You can also compress or decompress files to the standard
269 output by giving the <computeroutput>-c</computeroutput> flag.
270 Multiple files may be compressed and decompressed like this.  The
271 resulting outputs are fed sequentially to stdout.  Compression of
272 multiple files in this manner generates a stream containing
273 multiple compressed file representations.  Such a stream can be
274 decompressed correctly only by
275 <computeroutput>bzip2</computeroutput> version 0.9.0 or later.
276 Earlier versions of <computeroutput>bzip2</computeroutput> will
277 stop after decompressing the first file in the stream.</para>
279 <para><computeroutput>bzcat</computeroutput> (or
280 <computeroutput>bzip2 -dc</computeroutput>) decompresses all
281 specified files to the standard output.</para>
283 <para><computeroutput>bzip2</computeroutput> will read arguments
284 from the environment variables
285 <computeroutput>BZIP2</computeroutput> and
286 <computeroutput>BZIP</computeroutput>, in that order, and will
287 process them before any arguments read from the command line.
288 This gives a convenient way to supply default arguments.</para>
290 <para>Compression is always performed, even if the compressed
291 file is slightly larger than the original.  Files of less than
292 about one hundred bytes tend to get larger, since the compression
293 mechanism has a constant overhead in the region of 50 bytes.
294 Random data (including the output of most file compressors) is
295 coded at about 8.05 bits per byte, giving an expansion of around
296 0.5%.</para>
298 <para>As a self-check for your protection,
299 <computeroutput>bzip2</computeroutput> uses 32-bit CRCs to make
300 sure that the decompressed version of a file is identical to the
301 original.  This guards against corruption of the compressed data,
302 and against undetected bugs in
303 <computeroutput>bzip2</computeroutput> (hopefully very unlikely).
304 The chances of data corruption going undetected is microscopic,
305 about one chance in four billion for each file processed.  Be
306 aware, though, that the check occurs upon decompression, so it
307 can only tell you that something is wrong.  It can't help you
308 recover the original uncompressed data.  You can use
309 <computeroutput>bzip2recover</computeroutput> to try to recover
310 data from damaged files.</para>
312 <para>Return values: 0 for a normal exit, 1 for environmental
313 problems (file not found, invalid flags, I/O errors, etc.), 2
314 to indicate a corrupt compressed file, 3 for an internal
315 consistency error (eg, bug) which caused
316 <computeroutput>bzip2</computeroutput> to panic.</para>
318 </sect1>
321 <sect1 id="options" xreflabel="OPTIONS">
322 <title>OPTIONS</title>
324 <variablelist>
326  <varlistentry>
327  <term><computeroutput>-c --stdout</computeroutput></term>
328  <listitem><para>Compress or decompress to standard
329   output.</para></listitem>
330  </varlistentry>
332  <varlistentry>
333  <term><computeroutput>-d --decompress</computeroutput></term>
334  <listitem><para>Force decompression.
335   <computeroutput>bzip2</computeroutput>,
336   <computeroutput>bunzip2</computeroutput> and
337   <computeroutput>bzcat</computeroutput> are really the same
338   program, and the decision about what actions to take is done on
339   the basis of which name is used.  This flag overrides that
340   mechanism, and forces bzip2 to decompress.</para></listitem>
341  </varlistentry>
343  <varlistentry>
344  <term><computeroutput>-z --compress</computeroutput></term>
345  <listitem><para>The complement to
346   <computeroutput>-d</computeroutput>: forces compression,
347   regardless of the invokation name.</para></listitem>
348  </varlistentry>
350  <varlistentry>
351  <term><computeroutput>-t --test</computeroutput></term>
352  <listitem><para>Check integrity of the specified file(s), but
353   don't decompress them.  This really performs a trial
354   decompression and throws away the result.</para></listitem>
355  </varlistentry>
357  <varlistentry>
358  <term><computeroutput>-f --force</computeroutput></term>
359  <listitem><para>Force overwrite of output files.  Normally,
360   <computeroutput>bzip2</computeroutput> will not overwrite
361   existing output files.  Also forces
362   <computeroutput>bzip2</computeroutput> to break hard links to
363   files, which it otherwise wouldn't do.</para>
364   <para><computeroutput>bzip2</computeroutput> normally declines
365   to decompress files which don't have the correct magic header
366   bytes. If forced (<computeroutput>-f</computeroutput>),
367   however, it will pass such files through unmodified. This is
368   how GNU <computeroutput>gzip</computeroutput> behaves.</para>
369  </listitem>
370  </varlistentry>
372  <varlistentry>
373  <term><computeroutput>-k --keep</computeroutput></term>
374  <listitem><para>Keep (don't delete) input files during
375   compression or decompression.</para></listitem>
376  </varlistentry>
378  <varlistentry>
379  <term><computeroutput>-s --small</computeroutput></term>
380  <listitem><para>Reduce memory usage, for compression,
381   decompression and testing.  Files are decompressed and tested
382   using a modified algorithm which only requires 2.5 bytes per
383   block byte.  This means any file can be decompressed in 2300k
384   of memory, albeit at about half the normal speed.</para>
385   <para>During compression, <computeroutput>-s</computeroutput>
386   selects a block size of 200k, which limits memory use to around
387   the same figure, at the expense of your compression ratio.  In
388   short, if your machine is low on memory (8 megabytes or less),
389   use <computeroutput>-s</computeroutput> for everything.  See
390   <xref linkend="memory-management"/> below.</para></listitem>
391  </varlistentry>
393  <varlistentry>
394  <term><computeroutput>-q --quiet</computeroutput></term>
395  <listitem><para>Suppress non-essential warning messages.
396   Messages pertaining to I/O errors and other critical events
397   will not be suppressed.</para></listitem>
398  </varlistentry>
400  <varlistentry>
401  <term><computeroutput>-v --verbose</computeroutput></term>
402  <listitem><para>Verbose mode -- show the compression ratio for
403   each file processed.  Further
404   <computeroutput>-v</computeroutput>'s increase the verbosity
405   level, spewing out lots of information which is primarily of
406   interest for diagnostic purposes.</para></listitem>
407  </varlistentry>
409  <varlistentry>
410  <term><computeroutput>-L --license -V --version</computeroutput></term>
411  <listitem><para>Display the software version, license terms and
412   conditions.</para></listitem>
413  </varlistentry>
415  <varlistentry>
416  <term><computeroutput>-1</computeroutput> (or
417  <computeroutput>--fast</computeroutput>) to
418  <computeroutput>-9</computeroutput> (or
419  <computeroutput>-best</computeroutput>)</term>
420  <listitem><para>Set the block size to 100 k, 200 k ...  900 k
421   when compressing.  Has no effect when decompressing.  See <xref
422   linkend="memory-management" /> below.  The
423   <computeroutput>--fast</computeroutput> and
424   <computeroutput>--best</computeroutput> aliases are primarily
425   for GNU <computeroutput>gzip</computeroutput> compatibility.
426   In particular, <computeroutput>--fast</computeroutput> doesn't
427   make things significantly faster.  And
428   <computeroutput>--best</computeroutput> merely selects the
429   default behaviour.</para></listitem>
430  </varlistentry>
432  <varlistentry>
433  <term><computeroutput>--</computeroutput></term>
434  <listitem><para>Treats all subsequent arguments as file names,
435   even if they start with a dash.  This is so you can handle
436   files with names beginning with a dash, for example:
437   <computeroutput>bzip2 --
438   -myfilename</computeroutput>.</para></listitem>
439  </varlistentry>
441  <varlistentry>
442  <term><computeroutput>--repetitive-fast</computeroutput></term>
443  <term><computeroutput>--repetitive-best</computeroutput></term>
444  <listitem><para>These flags are redundant in versions 0.9.5 and
445   above.  They provided some coarse control over the behaviour of
446   the sorting algorithm in earlier versions, which was sometimes
447   useful.  0.9.5 and above have an improved algorithm which
448   renders these flags irrelevant.</para></listitem>
449  </varlistentry>
451 </variablelist>
453 </sect1>
456 <sect1 id="memory-management" xreflabel="MEMORY MANAGEMENT">
457 <title>MEMORY MANAGEMENT</title>
459 <para><computeroutput>bzip2</computeroutput> compresses large
460 files in blocks.  The block size affects both the compression
461 ratio achieved, and the amount of memory needed for compression
462 and decompression.  The flags <computeroutput>-1</computeroutput>
463 through <computeroutput>-9</computeroutput> specify the block
464 size to be 100,000 bytes through 900,000 bytes (the default)
465 respectively.  At decompression time, the block size used for
466 compression is read from the header of the compressed file, and
467 <computeroutput>bunzip2</computeroutput> then allocates itself
468 just enough memory to decompress the file.  Since block sizes are
469 stored in compressed files, it follows that the flags
470 <computeroutput>-1</computeroutput> to
471 <computeroutput>-9</computeroutput> are irrelevant to and so
472 ignored during decompression.</para>
474 <para>Compression and decompression requirements, in bytes, can be
475 estimated as:</para>
476 <programlisting>
477 Compression:   400k + ( 8 x block size )
479 Decompression: 100k + ( 4 x block size ), or
480                100k + ( 2.5 x block size )
481 </programlisting>
483 <para>Larger block sizes give rapidly diminishing marginal
484 returns.  Most of the compression comes from the first two or
485 three hundred k of block size, a fact worth bearing in mind when
486 using <computeroutput>bzip2</computeroutput> on small machines.
487 It is also important to appreciate that the decompression memory
488 requirement is set at compression time by the choice of block
489 size.</para>
491 <para>For files compressed with the default 900k block size,
492 <computeroutput>bunzip2</computeroutput> will require about 3700
493 kbytes to decompress.  To support decompression of any file on a
494 4 megabyte machine, <computeroutput>bunzip2</computeroutput> has
495 an option to decompress using approximately half this amount of
496 memory, about 2300 kbytes.  Decompression speed is also halved,
497 so you should use this option only where necessary.  The relevant
498 flag is <computeroutput>-s</computeroutput>.</para>
500 <para>In general, try and use the largest block size memory
501 constraints allow, since that maximises the compression achieved.
502 Compression and decompression speed are virtually unaffected by
503 block size.</para>
505 <para>Another significant point applies to files which fit in a
506 single block -- that means most files you'd encounter using a
507 large block size.  The amount of real memory touched is
508 proportional to the size of the file, since the file is smaller
509 than a block.  For example, compressing a file 20,000 bytes long
510 with the flag <computeroutput>-9</computeroutput> will cause the
511 compressor to allocate around 7600k of memory, but only touch
512 400k + 20000 * 8 = 560 kbytes of it.  Similarly, the decompressor
513 will allocate 3700k but only touch 100k + 20000 * 4 = 180
514 kbytes.</para>
516 <para>Here is a table which summarises the maximum memory usage
517 for different block sizes.  Also recorded is the total compressed
518 size for 14 files of the Calgary Text Compression Corpus
519 totalling 3,141,622 bytes.  This column gives some feel for how
520 compression varies with block size.  These figures tend to
521 understate the advantage of larger block sizes for larger files,
522 since the Corpus is dominated by smaller files.</para>
524 <programlisting>
525         Compress   Decompress   Decompress   Corpus
526 Flag     usage      usage       -s usage     Size
528  -1      1200k       500k         350k      914704
529  -2      2000k       900k         600k      877703
530  -3      2800k      1300k         850k      860338
531  -4      3600k      1700k        1100k      846899
532  -5      4400k      2100k        1350k      845160
533  -6      5200k      2500k        1600k      838626
534  -7      6100k      2900k        1850k      834096
535  -8      6800k      3300k        2100k      828642
536  -9      7600k      3700k        2350k      828642
537 </programlisting>
539 </sect1>
542 <sect1 id="recovering" xreflabel="RECOVERING DATA FROM DAMAGED FILES">
543 <title>RECOVERING DATA FROM DAMAGED FILES</title>
545 <para><computeroutput>bzip2</computeroutput> compresses files in
546 blocks, usually 900kbytes long.  Each block is handled
547 independently.  If a media or transmission error causes a
548 multi-block <computeroutput>.bz2</computeroutput> file to become
549 damaged, it may be possible to recover data from the undamaged
550 blocks in the file.</para>
552 <para>The compressed representation of each block is delimited by
553 a 48-bit pattern, which makes it possible to find the block
554 boundaries with reasonable certainty.  Each block also carries
555 its own 32-bit CRC, so damaged blocks can be distinguished from
556 undamaged ones.</para>
558 <para><computeroutput>bzip2recover</computeroutput> is a simple
559 program whose purpose is to search for blocks in
560 <computeroutput>.bz2</computeroutput> files, and write each block
561 out into its own <computeroutput>.bz2</computeroutput> file.  You
562 can then use <computeroutput>bzip2 -t</computeroutput> to test
563 the integrity of the resulting files, and decompress those which
564 are undamaged.</para>
566 <para><computeroutput>bzip2recover</computeroutput> takes a
567 single argument, the name of the damaged file, and writes a
568 number of files <computeroutput>rec0001file.bz2</computeroutput>,
569 <computeroutput>rec0002file.bz2</computeroutput>, etc, containing
570 the extracted blocks.  The output filenames are designed so that
571 the use of wildcards in subsequent processing -- for example,
572 <computeroutput>bzip2 -dc rec*file.bz2 &#62;
573 recovered_data</computeroutput> -- lists the files in the correct
574 order.</para>
576 <para><computeroutput>bzip2recover</computeroutput> should be of
577 most use dealing with large <computeroutput>.bz2</computeroutput>
578 files, as these will contain many blocks.  It is clearly futile
579 to use it on damaged single-block files, since a damaged block
580 cannot be recovered.  If you wish to minimise any potential data
581 loss through media or transmission errors, you might consider
582 compressing with a smaller block size.</para>
584 </sect1>
587 <sect1 id="performance" xreflabel="PERFORMANCE NOTES">
588 <title>PERFORMANCE NOTES</title>
590 <para>The sorting phase of compression gathers together similar
591 strings in the file.  Because of this, files containing very long
592 runs of repeated symbols, like "aabaabaabaab ..."  (repeated
593 several hundred times) may compress more slowly than normal.
594 Versions 0.9.5 and above fare much better than previous versions
595 in this respect.  The ratio between worst-case and average-case
596 compression time is in the region of 10:1.  For previous
597 versions, this figure was more like 100:1.  You can use the
598 <computeroutput>-vvvv</computeroutput> option to monitor progress
599 in great detail, if you want.</para>
601 <para>Decompression speed is unaffected by these
602 phenomena.</para>
604 <para><computeroutput>bzip2</computeroutput> usually allocates
605 several megabytes of memory to operate in, and then charges all
606 over it in a fairly random fashion.  This means that performance,
607 both for compressing and decompressing, is largely determined by
608 the speed at which your machine can service cache misses.
609 Because of this, small changes to the code to reduce the miss
610 rate have been observed to give disproportionately large
611 performance improvements.  I imagine
612 <computeroutput>bzip2</computeroutput> will perform best on
613 machines with very large caches.</para>
615 </sect1>
619 <sect1 id="caveats" xreflabel="CAVEATS">
620 <title>CAVEATS</title>
622 <para>I/O error messages are not as helpful as they could be.
623 <computeroutput>bzip2</computeroutput> tries hard to detect I/O
624 errors and exit cleanly, but the details of what the problem is
625 sometimes seem rather misleading.</para>
627 <para>This manual page pertains to version &bz-version; of
628 <computeroutput>bzip2</computeroutput>.  Compressed data created
629 by this version is entirely forwards and backwards compatible
630 with the previous public releases, versions 0.1pl2, 0.9.0 and
631 0.9.5, 1.0.0, 1.0.1 and 1.0.2, but with the following exception: 0.9.0
632 and above can correctly decompress multiple concatenated
633 compressed files.  0.1pl2 cannot do this; it will stop after
634 decompressing just the first file in the stream.</para>
636 <para><computeroutput>bzip2recover</computeroutput> versions
637 prior to 1.0.2 used 32-bit integers to represent bit positions in
638 compressed files, so it could not handle compressed files more
639 than 512 megabytes long.  Versions 1.0.2 and above use 64-bit ints
640 on some platforms which support them (GNU supported targets, and
641 Windows). To establish whether or not
642 <computeroutput>bzip2recover</computeroutput> was built with such
643 a limitation, run it without arguments. In any event you can
644 build yourself an unlimited version if you can recompile it with
645 <computeroutput>MaybeUInt64</computeroutput> set to be an
646 unsigned 64-bit integer.</para>
648 </sect1>
652 <sect1 id="author" xreflabel="AUTHOR">
653 <title>AUTHOR</title>
655 <para>Julian Seward,
656 <computeroutput>&bz-email;</computeroutput></para>
658 <para>The ideas embodied in
659 <computeroutput>bzip2</computeroutput> are due to (at least) the
660 following people: Michael Burrows and David Wheeler (for the
661 block sorting transformation), David Wheeler (again, for the
662 Huffman coder), Peter Fenwick (for the structured coding model in
663 the original <computeroutput>bzip</computeroutput>, and many
664 refinements), and Alistair Moffat, Radford Neal and Ian Witten
665 (for the arithmetic coder in the original
666 <computeroutput>bzip</computeroutput>).  I am much indebted for
667 their help, support and advice.  See the manual in the source
668 distribution for pointers to sources of documentation.  Christian
669 von Roques encouraged me to look for faster sorting algorithms,
670 so as to speed up compression.  Bela Lubkin encouraged me to
671 improve the worst-case compression performance.  
672 Donna Robinson XMLised the documentation.
673 Many people sent
674 patches, helped with portability problems, lent machines, gave
675 advice and were generally helpful.</para>
677 </sect1>
679 </chapter>
683 <chapter id="libprog" xreflabel="Programming with libbzip2">
684 <title>
685 Programming with <computeroutput>libbzip2</computeroutput>
686 </title>
688 <para>This chapter describes the programming interface to
689 <computeroutput>libbzip2</computeroutput>.</para>
691 <para>For general background information, particularly about
692 memory use and performance aspects, you'd be well advised to read
693 <xref linkend="using"/> as well.</para>
696 <sect1 id="top-level" xreflabel="Top-level structure">
697 <title>Top-level structure</title>
699 <para><computeroutput>libbzip2</computeroutput> is a flexible
700 library for compressing and decompressing data in the
701 <computeroutput>bzip2</computeroutput> data format.  Although
702 packaged as a single entity, it helps to regard the library as
703 three separate parts: the low level interface, and the high level
704 interface, and some utility functions.</para>
706 <para>The structure of
707 <computeroutput>libbzip2</computeroutput>'s interfaces is similar
708 to that of Jean-loup Gailly's and Mark Adler's excellent
709 <computeroutput>zlib</computeroutput> library.</para>
711 <para>All externally visible symbols have names beginning
712 <computeroutput>BZ2_</computeroutput>.  This is new in version
713 1.0.  The intention is to minimise pollution of the namespaces of
714 library clients.</para>
716 <para>To use any part of the library, you need to
717 <computeroutput>#include &lt;bzlib.h&gt;</computeroutput>
718 into your sources.</para>
722 <sect2 id="ll-summary" xreflabel="Low-level summary">
723 <title>Low-level summary</title>
725 <para>This interface provides services for compressing and
726 decompressing data in memory.  There's no provision for dealing
727 with files, streams or any other I/O mechanisms, just straight
728 memory-to-memory work.  In fact, this part of the library can be
729 compiled without inclusion of
730 <computeroutput>stdio.h</computeroutput>, which may be helpful
731 for embedded applications.</para>
733 <para>The low-level part of the library has no global variables
734 and is therefore thread-safe.</para>
736 <para>Six routines make up the low level interface:
737 <computeroutput>BZ2_bzCompressInit</computeroutput>,
738 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput>, and
739 <computeroutput>BZ2_bzCompressEnd</computeroutput> for
740 compression, and a corresponding trio
741 <computeroutput>BZ2_bzDecompressInit</computeroutput>,
742 <computeroutput>BZ2_bzDecompress</computeroutput> and
743 <computeroutput>BZ2_bzDecompressEnd</computeroutput> for
744 decompression.  The <computeroutput>*Init</computeroutput>
745 functions allocate memory for compression/decompression and do
746 other initialisations, whilst the
747 <computeroutput>*End</computeroutput> functions close down
748 operations and release memory.</para>
750 <para>The real work is done by
751 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput> and
752 <computeroutput>BZ2_bzDecompress</computeroutput>.  These
753 compress and decompress data from a user-supplied input buffer to
754 a user-supplied output buffer.  These buffers can be any size;
755 arbitrary quantities of data are handled by making repeated calls
756 to these functions.  This is a flexible mechanism allowing a
757 consumer-pull style of activity, or producer-push, or a mixture
758 of both.</para>
760 </sect2>
763 <sect2 id="hl-summary" xreflabel="High-level summary">
764 <title>High-level summary</title>
766 <para>This interface provides some handy wrappers around the
767 low-level interface to facilitate reading and writing
768 <computeroutput>bzip2</computeroutput> format files
769 (<computeroutput>.bz2</computeroutput> files).  The routines
770 provide hooks to facilitate reading files in which the
771 <computeroutput>bzip2</computeroutput> data stream is embedded
772 within some larger-scale file structure, or where there are
773 multiple <computeroutput>bzip2</computeroutput> data streams
774 concatenated end-to-end.</para>
776 <para>For reading files,
777 <computeroutput>BZ2_bzReadOpen</computeroutput>,
778 <computeroutput>BZ2_bzRead</computeroutput>,
779 <computeroutput>BZ2_bzReadClose</computeroutput> and 
780 <computeroutput>BZ2_bzReadGetUnused</computeroutput> are
781 supplied.  For writing files,
782 <computeroutput>BZ2_bzWriteOpen</computeroutput>,
783 <computeroutput>BZ2_bzWrite</computeroutput> and
784 <computeroutput>BZ2_bzWriteFinish</computeroutput> are
785 available.</para>
787 <para>As with the low-level library, no global variables are used
788 so the library is per se thread-safe.  However, if I/O errors
789 occur whilst reading or writing the underlying compressed files,
790 you may have to consult <computeroutput>errno</computeroutput> to
791 determine the cause of the error.  In that case, you'd need a C
792 library which correctly supports
793 <computeroutput>errno</computeroutput> in a multithreaded
794 environment.</para>
796 <para>To make the library a little simpler and more portable,
797 <computeroutput>BZ2_bzReadOpen</computeroutput> and
798 <computeroutput>BZ2_bzWriteOpen</computeroutput> require you to
799 pass them file handles (<computeroutput>FILE*</computeroutput>s)
800 which have previously been opened for reading or writing
801 respectively.  That avoids portability problems associated with
802 file operations and file attributes, whilst not being much of an
803 imposition on the programmer.</para>
805 </sect2>
808 <sect2 id="util-fns-summary" xreflabel="Utility functions summary">
809 <title>Utility functions summary</title>
811 <para>For very simple needs,
812 <computeroutput>BZ2_bzBuffToBuffCompress</computeroutput> and
813 <computeroutput>BZ2_bzBuffToBuffDecompress</computeroutput> are
814 provided.  These compress data in memory from one buffer to
815 another buffer in a single function call.  You should assess
816 whether these functions fulfill your memory-to-memory
817 compression/decompression requirements before investing effort in
818 understanding the more general but more complex low-level
819 interface.</para>
821 <para>Yoshioka Tsuneo
822 (<computeroutput>QWF00133@niftyserve.or.jp</computeroutput> /
823 <computeroutput>tsuneo-y@is.aist-nara.ac.jp</computeroutput>) has
824 contributed some functions to give better
825 <computeroutput>zlib</computeroutput> compatibility.  These
826 functions are <computeroutput>BZ2_bzopen</computeroutput>,
827 <computeroutput>BZ2_bzread</computeroutput>,
828 <computeroutput>BZ2_bzwrite</computeroutput>,
829 <computeroutput>BZ2_bzflush</computeroutput>,
830 <computeroutput>BZ2_bzclose</computeroutput>,
831 <computeroutput>BZ2_bzerror</computeroutput> and
832 <computeroutput>BZ2_bzlibVersion</computeroutput>.  You may find
833 these functions more convenient for simple file reading and
834 writing, than those in the high-level interface.  These functions
835 are not (yet) officially part of the library, and are minimally
836 documented here.  If they break, you get to keep all the pieces.
837 I hope to document them properly when time permits.</para>
839 <para>Yoshioka also contributed modifications to allow the
840 library to be built as a Windows DLL.</para>
842 </sect2>
844 </sect1>
847 <sect1 id="err-handling" xreflabel="Error handling">
848 <title>Error handling</title>
850 <para>The library is designed to recover cleanly in all
851 situations, including the worst-case situation of decompressing
852 random data.  I'm not 100% sure that it can always do this, so
853 you might want to add a signal handler to catch segmentation
854 violations during decompression if you are feeling especially
855 paranoid.  I would be interested in hearing more about the
856 robustness of the library to corrupted compressed data.</para>
858 <para>Version 1.0.3 more robust in this respect than any
859 previous version.  Investigations with Valgrind (a tool for detecting
860 problems with memory management) indicate
861 that, at least for the few files I tested, all single-bit errors
862 in the decompressed data are caught properly, with no
863 segmentation faults, no uses of uninitialised data, no out of
864 range reads or writes, and no infinite looping in the decompressor.
865 So it's certainly pretty robust, although
866 I wouldn't claim it to be totally bombproof.</para>
868 <para>The file <computeroutput>bzlib.h</computeroutput> contains
869 all definitions needed to use the library.  In particular, you
870 should definitely not include
871 <computeroutput>bzlib_private.h</computeroutput>.</para>
873 <para>In <computeroutput>bzlib.h</computeroutput>, the various
874 return values are defined.  The following list is not intended as
875 an exhaustive description of the circumstances in which a given
876 value may be returned -- those descriptions are given later.
877 Rather, it is intended to convey the rough meaning of each return
878 value.  The first five actions are normal and not intended to
879 denote an error situation.</para>
881 <variablelist>
883  <varlistentry>
884   <term><computeroutput>BZ_OK</computeroutput></term>
885   <listitem><para>The requested action was completed
886    successfully.</para></listitem>
887  </varlistentry>
889  <varlistentry>
890   <term><computeroutput>BZ_RUN_OK, BZ_FLUSH_OK,
891     BZ_FINISH_OK</computeroutput></term>
892   <listitem><para>In 
893    <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput>, the requested
894    flush/finish/nothing-special action was completed
895    successfully.</para></listitem>
896  </varlistentry>
898  <varlistentry>
899   <term><computeroutput>BZ_STREAM_END</computeroutput></term>
900   <listitem><para>Compression of data was completed, or the
901    logical stream end was detected during
902    decompression.</para></listitem>
903  </varlistentry>
905 </variablelist>
907 <para>The following return values indicate an error of some
908 kind.</para>
910 <variablelist>
912  <varlistentry>
913   <term><computeroutput>BZ_CONFIG_ERROR</computeroutput></term>
914   <listitem><para>Indicates that the library has been improperly
915    compiled on your platform -- a major configuration error.
916    Specifically, it means that
917    <computeroutput>sizeof(char)</computeroutput>,
918    <computeroutput>sizeof(short)</computeroutput> and
919    <computeroutput>sizeof(int)</computeroutput> are not 1, 2 and
920    4 respectively, as they should be.  Note that the library
921    should still work properly on 64-bit platforms which follow
922    the LP64 programming model -- that is, where
923    <computeroutput>sizeof(long)</computeroutput> and
924    <computeroutput>sizeof(void*)</computeroutput> are 8.  Under
925    LP64, <computeroutput>sizeof(int)</computeroutput> is still 4,
926    so <computeroutput>libbzip2</computeroutput>, which doesn't
927    use the <computeroutput>long</computeroutput> type, is
928    OK.</para></listitem>
929  </varlistentry>
931  <varlistentry>
932   <term><computeroutput>BZ_SEQUENCE_ERROR</computeroutput></term>
933   <listitem><para>When using the library, it is important to call
934    the functions in the correct sequence and with data structures
935    (buffers etc) in the correct states.
936    <computeroutput>libbzip2</computeroutput> checks as much as it
937    can to ensure this is happening, and returns
938    <computeroutput>BZ_SEQUENCE_ERROR</computeroutput> if not.
939    Code which complies precisely with the function semantics, as
940    detailed below, should never receive this value; such an event
941    denotes buggy code which you should
942    investigate.</para></listitem>
943  </varlistentry>
945  <varlistentry>
946   <term><computeroutput>BZ_PARAM_ERROR</computeroutput></term>
947   <listitem><para>Returned when a parameter to a function call is
948    out of range or otherwise manifestly incorrect.  As with
949    <computeroutput>BZ_SEQUENCE_ERROR</computeroutput>, this
950    denotes a bug in the client code.  The distinction between
951    <computeroutput>BZ_PARAM_ERROR</computeroutput> and
952    <computeroutput>BZ_SEQUENCE_ERROR</computeroutput> is a bit
953    hazy, but still worth making.</para></listitem>
954  </varlistentry>
956  <varlistentry>
957   <term><computeroutput>BZ_MEM_ERROR</computeroutput></term>
958   <listitem><para>Returned when a request to allocate memory
959    failed.  Note that the quantity of memory needed to decompress
960    a stream cannot be determined until the stream's header has
961    been read.  So
962    <computeroutput>BZ2_bzDecompress</computeroutput> and
963    <computeroutput>BZ2_bzRead</computeroutput> may return
964    <computeroutput>BZ_MEM_ERROR</computeroutput> even though some
965    of the compressed data has been read.  The same is not true
966    for compression; once
967    <computeroutput>BZ2_bzCompressInit</computeroutput> or
968    <computeroutput>BZ2_bzWriteOpen</computeroutput> have
969    successfully completed,
970    <computeroutput>BZ_MEM_ERROR</computeroutput> cannot
971    occur.</para></listitem>
972  </varlistentry>
974  <varlistentry>
975   <term><computeroutput>BZ_DATA_ERROR</computeroutput></term>
976   <listitem><para>Returned when a data integrity error is
977    detected during decompression.  Most importantly, this means
978    when stored and computed CRCs for the data do not match.  This
979    value is also returned upon detection of any other anomaly in
980    the compressed data.</para></listitem>
981  </varlistentry>
983  <varlistentry>
984   <term><computeroutput>BZ_DATA_ERROR_MAGIC</computeroutput></term>
985   <listitem><para>As a special case of
986    <computeroutput>BZ_DATA_ERROR</computeroutput>, it is
987    sometimes useful to know when the compressed stream does not
988    start with the correct magic bytes (<computeroutput>'B' 'Z'
989    'h'</computeroutput>).</para></listitem>
990  </varlistentry>
992  <varlistentry>
993   <term><computeroutput>BZ_IO_ERROR</computeroutput></term>
994   <listitem><para>Returned by
995    <computeroutput>BZ2_bzRead</computeroutput> and
996    <computeroutput>BZ2_bzWrite</computeroutput> when there is an
997    error reading or writing in the compressed file, and by
998    <computeroutput>BZ2_bzReadOpen</computeroutput> and
999    <computeroutput>BZ2_bzWriteOpen</computeroutput> for attempts
1000    to use a file for which the error indicator (viz,
1001    <computeroutput>ferror(f)</computeroutput>) is set.  On
1002    receipt of <computeroutput>BZ_IO_ERROR</computeroutput>, the
1003    caller should consult <computeroutput>errno</computeroutput>
1004    and/or <computeroutput>perror</computeroutput> to acquire
1005    operating-system specific information about the
1006    problem.</para></listitem>
1007  </varlistentry>
1009  <varlistentry>
1010   <term><computeroutput>BZ_UNEXPECTED_EOF</computeroutput></term>
1011   <listitem><para>Returned by
1012    <computeroutput>BZ2_bzRead</computeroutput> when the
1013    compressed file finishes before the logical end of stream is
1014    detected.</para></listitem>
1015  </varlistentry>
1017  <varlistentry>
1018   <term><computeroutput>BZ_OUTBUFF_FULL</computeroutput></term>
1019   <listitem><para>Returned by
1020    <computeroutput>BZ2_bzBuffToBuffCompress</computeroutput> and
1021    <computeroutput>BZ2_bzBuffToBuffDecompress</computeroutput> to
1022    indicate that the output data will not fit into the output
1023    buffer provided.</para></listitem>
1024  </varlistentry>
1026 </variablelist>
1028 </sect1>
1032 <sect1 id="low-level" xreflabel=">Low-level interface">
1033 <title>Low-level interface</title>
1036 <sect2 id="bzcompress-init" xreflabel="BZ2_bzCompressInit">
1037 <title><computeroutput>BZ2_bzCompressInit</computeroutput></title>
1039 <programlisting>
1040 typedef struct {
1041   char *next_in;
1042   unsigned int avail_in;
1043   unsigned int total_in_lo32;
1044   unsigned int total_in_hi32;
1046   char *next_out;
1047   unsigned int avail_out;
1048   unsigned int total_out_lo32;
1049   unsigned int total_out_hi32;
1051   void *state;
1053   void *(*bzalloc)(void *,int,int);
1054   void (*bzfree)(void *,void *);
1055   void *opaque;
1056 } bz_stream;
1058 int BZ2_bzCompressInit ( bz_stream *strm, 
1059                          int blockSize100k, 
1060                          int verbosity,
1061                          int workFactor );
1062 </programlisting>
1064 <para>Prepares for compression.  The
1065 <computeroutput>bz_stream</computeroutput> structure holds all
1066 data pertaining to the compression activity.  A
1067 <computeroutput>bz_stream</computeroutput> structure should be
1068 allocated and initialised prior to the call.  The fields of
1069 <computeroutput>bz_stream</computeroutput> comprise the entirety
1070 of the user-visible data.  <computeroutput>state</computeroutput>
1071 is a pointer to the private data structures required for
1072 compression.</para>
1074 <para>Custom memory allocators are supported, via fields
1075 <computeroutput>bzalloc</computeroutput>,
1076 <computeroutput>bzfree</computeroutput>, and
1077 <computeroutput>opaque</computeroutput>.  The value
1078 <computeroutput>opaque</computeroutput> is passed to as the first
1079 argument to all calls to <computeroutput>bzalloc</computeroutput>
1080 and <computeroutput>bzfree</computeroutput>, but is otherwise
1081 ignored by the library.  The call <computeroutput>bzalloc (
1082 opaque, n, m )</computeroutput> is expected to return a pointer
1083 <computeroutput>p</computeroutput> to <computeroutput>n *
1084 m</computeroutput> bytes of memory, and <computeroutput>bzfree (
1085 opaque, p )</computeroutput> should free that memory.</para>
1087 <para>If you don't want to use a custom memory allocator, set
1088 <computeroutput>bzalloc</computeroutput>,
1089 <computeroutput>bzfree</computeroutput> and
1090 <computeroutput>opaque</computeroutput> to
1091 <computeroutput>NULL</computeroutput>, and the library will then
1092 use the standard <computeroutput>malloc</computeroutput> /
1093 <computeroutput>free</computeroutput> routines.</para>
1095 <para>Before calling
1096 <computeroutput>BZ2_bzCompressInit</computeroutput>, fields
1097 <computeroutput>bzalloc</computeroutput>,
1098 <computeroutput>bzfree</computeroutput> and
1099 <computeroutput>opaque</computeroutput> should be filled
1100 appropriately, as just described.  Upon return, the internal
1101 state will have been allocated and initialised, and
1102 <computeroutput>total_in_lo32</computeroutput>,
1103 <computeroutput>total_in_hi32</computeroutput>,
1104 <computeroutput>total_out_lo32</computeroutput> and
1105 <computeroutput>total_out_hi32</computeroutput> will have been
1106 set to zero.  These four fields are used by the library to inform
1107 the caller of the total amount of data passed into and out of the
1108 library, respectively.  You should not try to change them.  As of
1109 version 1.0, 64-bit counts are maintained, even on 32-bit
1110 platforms, using the <computeroutput>_hi32</computeroutput>
1111 fields to store the upper 32 bits of the count.  So, for example,
1112 the total amount of data in is <computeroutput>(total_in_hi32
1113 &#60;&#60; 32) + total_in_lo32</computeroutput>.</para>
1115 <para>Parameter <computeroutput>blockSize100k</computeroutput>
1116 specifies the block size to be used for compression.  It should
1117 be a value between 1 and 9 inclusive, and the actual block size
1118 used is 100000 x this figure.  9 gives the best compression but
1119 takes most memory.</para>
1121 <para>Parameter <computeroutput>verbosity</computeroutput> should
1122 be set to a number between 0 and 4 inclusive.  0 is silent, and
1123 greater numbers give increasingly verbose monitoring/debugging
1124 output.  If the library has been compiled with
1125 <computeroutput>-DBZ_NO_STDIO</computeroutput>, no such output
1126 will appear for any verbosity setting.</para>
1128 <para>Parameter <computeroutput>workFactor</computeroutput>
1129 controls how the compression phase behaves when presented with
1130 worst case, highly repetitive, input data.  If compression runs
1131 into difficulties caused by repetitive data, the library switches
1132 from the standard sorting algorithm to a fallback algorithm.  The
1133 fallback is slower than the standard algorithm by perhaps a
1134 factor of three, but always behaves reasonably, no matter how bad
1135 the input.</para>
1137 <para>Lower values of <computeroutput>workFactor</computeroutput>
1138 reduce the amount of effort the standard algorithm will expend
1139 before resorting to the fallback.  You should set this parameter
1140 carefully; too low, and many inputs will be handled by the
1141 fallback algorithm and so compress rather slowly, too high, and
1142 your average-to-worst case compression times can become very
1143 large.  The default value of 30 gives reasonable behaviour over a
1144 wide range of circumstances.</para>
1146 <para>Allowable values range from 0 to 250 inclusive.  0 is a
1147 special case, equivalent to using the default value of 30.</para>
1149 <para>Note that the compressed output generated is the same
1150 regardless of whether or not the fallback algorithm is
1151 used.</para>
1153 <para>Be aware also that this parameter may disappear entirely in
1154 future versions of the library.  In principle it should be
1155 possible to devise a good way to automatically choose which
1156 algorithm to use.  Such a mechanism would render the parameter
1157 obsolete.</para>
1159 <para>Possible return values:</para>
1161 <programlisting>
1162 BZ_CONFIG_ERROR
1163   if the library has been mis-compiled
1164 BZ_PARAM_ERROR
1165   if strm is NULL 
1166   or blockSize < 1 or blockSize > 9
1167   or verbosity < 0 or verbosity > 4
1168   or workFactor < 0 or workFactor > 250
1169 BZ_MEM_ERROR 
1170   if not enough memory is available
1171 BZ_OK 
1172   otherwise
1173 </programlisting>
1175 <para>Allowable next actions:</para>
1177 <programlisting>
1178 BZ2_bzCompress
1179   if BZ_OK is returned
1180   no specific action needed in case of error
1181 </programlisting>
1183 </sect2>
1186 <sect2 id="bzCompress" xreflabel="BZ2_bzCompress">
1187 <title><computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput></title>
1189 <programlisting>
1190 int BZ2_bzCompress ( bz_stream *strm, int action );
1191 </programlisting>
1193 <para>Provides more input and/or output buffer space for the
1194 library.  The caller maintains input and output buffers, and
1195 calls <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput> to transfer
1196 data between them.</para>
1198 <para>Before each call to
1199 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput>,
1200 <computeroutput>next_in</computeroutput> should point at the data
1201 to be compressed, and <computeroutput>avail_in</computeroutput>
1202 should indicate how many bytes the library may read.
1203 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput> updates
1204 <computeroutput>next_in</computeroutput>,
1205 <computeroutput>avail_in</computeroutput> and
1206 <computeroutput>total_in</computeroutput> to reflect the number
1207 of bytes it has read.</para>
1209 <para>Similarly, <computeroutput>next_out</computeroutput> should
1210 point to a buffer in which the compressed data is to be placed,
1211 with <computeroutput>avail_out</computeroutput> indicating how
1212 much output space is available.
1213 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput> updates
1214 <computeroutput>next_out</computeroutput>,
1215 <computeroutput>avail_out</computeroutput> and
1216 <computeroutput>total_out</computeroutput> to reflect the number
1217 of bytes output.</para>
1219 <para>You may provide and remove as little or as much data as you
1220 like on each call of
1221 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput>.  In the limit,
1222 it is acceptable to supply and remove data one byte at a time,
1223 although this would be terribly inefficient.  You should always
1224 ensure that at least one byte of output space is available at
1225 each call.</para>
1227 <para>A second purpose of
1228 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput> is to request a
1229 change of mode of the compressed stream.</para>
1231 <para>Conceptually, a compressed stream can be in one of four
1232 states: IDLE, RUNNING, FLUSHING and FINISHING.  Before
1233 initialisation
1234 (<computeroutput>BZ2_bzCompressInit</computeroutput>) and after
1235 termination (<computeroutput>BZ2_bzCompressEnd</computeroutput>),
1236 a stream is regarded as IDLE.</para>
1238 <para>Upon initialisation
1239 (<computeroutput>BZ2_bzCompressInit</computeroutput>), the stream
1240 is placed in the RUNNING state.  Subsequent calls to
1241 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput> should pass
1242 <computeroutput>BZ_RUN</computeroutput> as the requested action;
1243 other actions are illegal and will result in
1244 <computeroutput>BZ_SEQUENCE_ERROR</computeroutput>.</para>
1246 <para>At some point, the calling program will have provided all
1247 the input data it wants to.  It will then want to finish up -- in
1248 effect, asking the library to process any data it might have
1249 buffered internally.  In this state,
1250 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput> will no longer
1251 attempt to read data from
1252 <computeroutput>next_in</computeroutput>, but it will want to
1253 write data to <computeroutput>next_out</computeroutput>.  Because
1254 the output buffer supplied by the user can be arbitrarily small,
1255 the finishing-up operation cannot necessarily be done with a
1256 single call of
1257 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput>.</para>
1259 <para>Instead, the calling program passes
1260 <computeroutput>BZ_FINISH</computeroutput> as an action to
1261 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput>.  This changes
1262 the stream's state to FINISHING.  Any remaining input (ie,
1263 <computeroutput>next_in[0 .. avail_in-1]</computeroutput>) is
1264 compressed and transferred to the output buffer.  To do this,
1265 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput> must be called
1266 repeatedly until all the output has been consumed.  At that
1267 point, <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput> returns
1268 <computeroutput>BZ_STREAM_END</computeroutput>, and the stream's
1269 state is set back to IDLE.
1270 <computeroutput>BZ2_bzCompressEnd</computeroutput> should then be
1271 called.</para>
1273 <para>Just to make sure the calling program does not cheat, the
1274 library makes a note of <computeroutput>avail_in</computeroutput>
1275 at the time of the first call to
1276 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput> which has
1277 <computeroutput>BZ_FINISH</computeroutput> as an action (ie, at
1278 the time the program has announced its intention to not supply
1279 any more input).  By comparing this value with that of
1280 <computeroutput>avail_in</computeroutput> over subsequent calls
1281 to <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput>, the library
1282 can detect any attempts to slip in more data to compress.  Any
1283 calls for which this is detected will return
1284 <computeroutput>BZ_SEQUENCE_ERROR</computeroutput>.  This
1285 indicates a programming mistake which should be corrected.</para>
1287 <para>Instead of asking to finish, the calling program may ask
1288 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput> to take all the
1289 remaining input, compress it and terminate the current
1290 (Burrows-Wheeler) compression block.  This could be useful for
1291 error control purposes.  The mechanism is analogous to that for
1292 finishing: call <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput>
1293 with an action of <computeroutput>BZ_FLUSH</computeroutput>,
1294 remove output data, and persist with the
1295 <computeroutput>BZ_FLUSH</computeroutput> action until the value
1296 <computeroutput>BZ_RUN</computeroutput> is returned.  As with
1297 finishing, <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput>
1298 detects any attempt to provide more input data once the flush has
1299 begun.</para>
1301 <para>Once the flush is complete, the stream returns to the
1302 normal RUNNING state.</para>
1304 <para>This all sounds pretty complex, but isn't really.  Here's a
1305 table which shows which actions are allowable in each state, what
1306 action will be taken, what the next state is, and what the
1307 non-error return values are.  Note that you can't explicitly ask
1308 what state the stream is in, but nor do you need to -- it can be
1309 inferred from the values returned by
1310 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput>.</para>
1312 <programlisting>
1313 IDLE/any
1314   Illegal.  IDLE state only exists after BZ2_bzCompressEnd or
1315   before BZ2_bzCompressInit.
1316   Return value = BZ_SEQUENCE_ERROR
1318 RUNNING/BZ_RUN
1319   Compress from next_in to next_out as much as possible.
1320   Next state = RUNNING
1321   Return value = BZ_RUN_OK
1323 RUNNING/BZ_FLUSH
1324   Remember current value of next_in. Compress from next_in
1325   to next_out as much as possible, but do not accept any more input.
1326   Next state = FLUSHING
1327   Return value = BZ_FLUSH_OK
1329 RUNNING/BZ_FINISH
1330   Remember current value of next_in. Compress from next_in
1331   to next_out as much as possible, but do not accept any more input.
1332   Next state = FINISHING
1333   Return value = BZ_FINISH_OK
1335 FLUSHING/BZ_FLUSH
1336   Compress from next_in to next_out as much as possible, 
1337   but do not accept any more input.
1338   If all the existing input has been used up and all compressed
1339   output has been removed
1340     Next state = RUNNING; Return value = BZ_RUN_OK
1341   else
1342     Next state = FLUSHING; Return value = BZ_FLUSH_OK
1344 FLUSHING/other     
1345   Illegal.
1346   Return value = BZ_SEQUENCE_ERROR
1348 FINISHING/BZ_FINISH
1349   Compress from next_in to next_out as much as possible,
1350   but to not accept any more input.  
1351   If all the existing input has been used up and all compressed
1352   output has been removed
1353     Next state = IDLE; Return value = BZ_STREAM_END
1354   else
1355     Next state = FINISHING; Return value = BZ_FINISHING
1357 FINISHING/other
1358   Illegal.
1359   Return value = BZ_SEQUENCE_ERROR
1360 </programlisting>
1363 <para>That still looks complicated?  Well, fair enough.  The
1364 usual sequence of calls for compressing a load of data is:</para>
1366 <orderedlist>
1368  <listitem><para>Get started with
1369   <computeroutput>BZ2_bzCompressInit</computeroutput>.</para></listitem>
1371  <listitem><para>Shovel data in and shlurp out its compressed form
1372   using zero or more calls of
1373   <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput> with action =
1374   <computeroutput>BZ_RUN</computeroutput>.</para></listitem>
1376  <listitem><para>Finish up. Repeatedly call
1377   <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput> with action =
1378   <computeroutput>BZ_FINISH</computeroutput>, copying out the
1379   compressed output, until
1380   <computeroutput>BZ_STREAM_END</computeroutput> is
1381   returned.</para></listitem> <listitem><para>Close up and go home.  Call
1382   <computeroutput>BZ2_bzCompressEnd</computeroutput>.</para></listitem>
1384 </orderedlist>
1386 <para>If the data you want to compress fits into your input
1387 buffer all at once, you can skip the calls of
1388 <computeroutput>BZ2_bzCompress ( ..., BZ_RUN )</computeroutput>
1389 and just do the <computeroutput>BZ2_bzCompress ( ..., BZ_FINISH
1390 )</computeroutput> calls.</para>
1392 <para>All required memory is allocated by
1393 <computeroutput>BZ2_bzCompressInit</computeroutput>.  The
1394 compression library can accept any data at all (obviously).  So
1395 you shouldn't get any error return values from the
1396 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput> calls.  If you
1397 do, they will be
1398 <computeroutput>BZ_SEQUENCE_ERROR</computeroutput>, and indicate
1399 a bug in your programming.</para>
1401 <para>Trivial other possible return values:</para>
1403 <programlisting>
1404 BZ_PARAM_ERROR
1405   if strm is NULL, or strm->s is NULL
1406 </programlisting>
1408 </sect2>
1411 <sect2 id="bzCompress-end" xreflabel="BZ2_bzCompressEnd">
1412 <title><computeroutput>BZ2_bzCompressEnd</computeroutput></title>
1414 <programlisting>
1415 int BZ2_bzCompressEnd ( bz_stream *strm );
1416 </programlisting>
1418 <para>Releases all memory associated with a compression
1419 stream.</para>
1421 <para>Possible return values:</para>
1423 <programlisting>
1424 BZ_PARAM_ERROR  if strm is NULL or strm->s is NULL
1425 BZ_OK           otherwise
1426 </programlisting>
1428 </sect2>
1431 <sect2 id="bzDecompress-init" xreflabel="BZ2_bzDecompressInit">
1432 <title><computeroutput>BZ2_bzDecompressInit</computeroutput></title>
1434 <programlisting>
1435 int BZ2_bzDecompressInit ( bz_stream *strm, int verbosity, int small );
1436 </programlisting>
1438 <para>Prepares for decompression.  As with
1439 <computeroutput>BZ2_bzCompressInit</computeroutput>, a
1440 <computeroutput>bz_stream</computeroutput> record should be
1441 allocated and initialised before the call.  Fields
1442 <computeroutput>bzalloc</computeroutput>,
1443 <computeroutput>bzfree</computeroutput> and
1444 <computeroutput>opaque</computeroutput> should be set if a custom
1445 memory allocator is required, or made
1446 <computeroutput>NULL</computeroutput> for the normal
1447 <computeroutput>malloc</computeroutput> /
1448 <computeroutput>free</computeroutput> routines.  Upon return, the
1449 internal state will have been initialised, and
1450 <computeroutput>total_in</computeroutput> and
1451 <computeroutput>total_out</computeroutput> will be zero.</para>
1453 <para>For the meaning of parameter
1454 <computeroutput>verbosity</computeroutput>, see
1455 <computeroutput>BZ2_bzCompressInit</computeroutput>.</para>
1457 <para>If <computeroutput>small</computeroutput> is nonzero, the
1458 library will use an alternative decompression algorithm which
1459 uses less memory but at the cost of decompressing more slowly
1460 (roughly speaking, half the speed, but the maximum memory
1461 requirement drops to around 2300k).  See <xref linkend="using"/>
1462 for more information on memory management.</para>
1464 <para>Note that the amount of memory needed to decompress a
1465 stream cannot be determined until the stream's header has been
1466 read, so even if
1467 <computeroutput>BZ2_bzDecompressInit</computeroutput> succeeds, a
1468 subsequent <computeroutput>BZ2_bzDecompress</computeroutput>
1469 could fail with
1470 <computeroutput>BZ_MEM_ERROR</computeroutput>.</para>
1472 <para>Possible return values:</para>
1474 <programlisting>
1475 BZ_CONFIG_ERROR
1476   if the library has been mis-compiled
1477 BZ_PARAM_ERROR
1478   if ( small != 0 && small != 1 )
1479   or (verbosity <; 0 || verbosity > 4)
1480 BZ_MEM_ERROR
1481   if insufficient memory is available
1482 </programlisting>
1484 <para>Allowable next actions:</para>
1486 <programlisting>
1487 BZ2_bzDecompress
1488   if BZ_OK was returned
1489   no specific action required in case of error
1490 </programlisting>
1492 </sect2>
1495 <sect2 id="bzDecompress" xreflabel="BZ2_bzDecompress">
1496 <title><computeroutput>BZ2_bzDecompress</computeroutput></title>
1498 <programlisting>
1499 int BZ2_bzDecompress ( bz_stream *strm );
1500 </programlisting>
1502 <para>Provides more input and/out output buffer space for the
1503 library.  The caller maintains input and output buffers, and uses
1504 <computeroutput>BZ2_bzDecompress</computeroutput> to transfer
1505 data between them.</para>
1507 <para>Before each call to
1508 <computeroutput>BZ2_bzDecompress</computeroutput>,
1509 <computeroutput>next_in</computeroutput> should point at the
1510 compressed data, and <computeroutput>avail_in</computeroutput>
1511 should indicate how many bytes the library may read.
1512 <computeroutput>BZ2_bzDecompress</computeroutput> updates
1513 <computeroutput>next_in</computeroutput>,
1514 <computeroutput>avail_in</computeroutput> and
1515 <computeroutput>total_in</computeroutput> to reflect the number
1516 of bytes it has read.</para>
1518 <para>Similarly, <computeroutput>next_out</computeroutput> should
1519 point to a buffer in which the uncompressed output is to be
1520 placed, with <computeroutput>avail_out</computeroutput>
1521 indicating how much output space is available.
1522 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput> updates
1523 <computeroutput>next_out</computeroutput>,
1524 <computeroutput>avail_out</computeroutput> and
1525 <computeroutput>total_out</computeroutput> to reflect the number
1526 of bytes output.</para>
1528 <para>You may provide and remove as little or as much data as you
1529 like on each call of
1530 <computeroutput>BZ2_bzDecompress</computeroutput>.  In the limit,
1531 it is acceptable to supply and remove data one byte at a time,
1532 although this would be terribly inefficient.  You should always
1533 ensure that at least one byte of output space is available at
1534 each call.</para>
1536 <para>Use of <computeroutput>BZ2_bzDecompress</computeroutput> is
1537 simpler than
1538 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput>.</para>
1540 <para>You should provide input and remove output as described
1541 above, and repeatedly call
1542 <computeroutput>BZ2_bzDecompress</computeroutput> until
1543 <computeroutput>BZ_STREAM_END</computeroutput> is returned.
1544 Appearance of <computeroutput>BZ_STREAM_END</computeroutput>
1545 denotes that <computeroutput>BZ2_bzDecompress</computeroutput>
1546 has detected the logical end of the compressed stream.
1547 <computeroutput>BZ2_bzDecompress</computeroutput> will not
1548 produce <computeroutput>BZ_STREAM_END</computeroutput> until all
1549 output data has been placed into the output buffer, so once
1550 <computeroutput>BZ_STREAM_END</computeroutput> appears, you are
1551 guaranteed to have available all the decompressed output, and
1552 <computeroutput>BZ2_bzDecompressEnd</computeroutput> can safely
1553 be called.</para>
1555 <para>If case of an error return value, you should call
1556 <computeroutput>BZ2_bzDecompressEnd</computeroutput> to clean up
1557 and release memory.</para>
1559 <para>Possible return values:</para>
1561 <programlisting>
1562 BZ_PARAM_ERROR
1563   if strm is NULL or strm->s is NULL
1564   or strm->avail_out < 1
1565 BZ_DATA_ERROR
1566   if a data integrity error is detected in the compressed stream
1567 BZ_DATA_ERROR_MAGIC
1568   if the compressed stream doesn't begin with the right magic bytes
1569 BZ_MEM_ERROR
1570   if there wasn't enough memory available
1571 BZ_STREAM_END
1572   if the logical end of the data stream was detected and all
1573   output in has been consumed, eg s-->avail_out > 0
1574 BZ_OK
1575   otherwise
1576 </programlisting>
1578 <para>Allowable next actions:</para>
1580 <programlisting>
1581 BZ2_bzDecompress
1582   if BZ_OK was returned
1583 BZ2_bzDecompressEnd
1584   otherwise
1585 </programlisting>
1587 </sect2>
1590 <sect2 id="bzDecompress-end" xreflabel="BZ2_bzDecompressEnd">
1591 <title><computeroutput>BZ2_bzDecompressEnd</computeroutput></title>
1593 <programlisting>
1594 int BZ2_bzDecompressEnd ( bz_stream *strm );
1595 </programlisting>
1597 <para>Releases all memory associated with a decompression
1598 stream.</para>
1600 <para>Possible return values:</para>
1602 <programlisting>
1603 BZ_PARAM_ERROR
1604   if strm is NULL or strm->s is NULL
1605 BZ_OK
1606   otherwise
1607 </programlisting>
1609 <para>Allowable next actions:</para>
1611 <programlisting>
1612   None.
1613 </programlisting>
1615 </sect2>
1617 </sect1>
1620 <sect1 id="hl-interface" xreflabel="High-level interface">
1621 <title>High-level interface</title>
1623 <para>This interface provides functions for reading and writing
1624 <computeroutput>bzip2</computeroutput> format files.  First, some
1625 general points.</para>
1627 <itemizedlist mark='bullet'>
1629  <listitem><para>All of the functions take an
1630   <computeroutput>int*</computeroutput> first argument,
1631   <computeroutput>bzerror</computeroutput>.  After each call,
1632   <computeroutput>bzerror</computeroutput> should be consulted
1633   first to determine the outcome of the call.  If
1634   <computeroutput>bzerror</computeroutput> is
1635   <computeroutput>BZ_OK</computeroutput>, the call completed
1636   successfully, and only then should the return value of the
1637   function (if any) be consulted.  If
1638   <computeroutput>bzerror</computeroutput> is
1639   <computeroutput>BZ_IO_ERROR</computeroutput>, there was an
1640   error reading/writing the underlying compressed file, and you
1641   should then consult <computeroutput>errno</computeroutput> /
1642   <computeroutput>perror</computeroutput> to determine the cause
1643   of the difficulty.  <computeroutput>bzerror</computeroutput>
1644   may also be set to various other values; precise details are
1645   given on a per-function basis below.</para></listitem>
1647  <listitem><para>If <computeroutput>bzerror</computeroutput> indicates
1648   an error (ie, anything except
1649   <computeroutput>BZ_OK</computeroutput> and
1650   <computeroutput>BZ_STREAM_END</computeroutput>), you should
1651   immediately call
1652   <computeroutput>BZ2_bzReadClose</computeroutput> (or
1653   <computeroutput>BZ2_bzWriteClose</computeroutput>, depending on
1654   whether you are attempting to read or to write) to free up all
1655   resources associated with the stream.  Once an error has been
1656   indicated, behaviour of all calls except
1657   <computeroutput>BZ2_bzReadClose</computeroutput>
1658   (<computeroutput>BZ2_bzWriteClose</computeroutput>) is
1659   undefined.  The implication is that (1)
1660   <computeroutput>bzerror</computeroutput> should be checked
1661   after each call, and (2) if
1662   <computeroutput>bzerror</computeroutput> indicates an error,
1663   <computeroutput>BZ2_bzReadClose</computeroutput>
1664   (<computeroutput>BZ2_bzWriteClose</computeroutput>) should then
1665   be called to clean up.</para></listitem>
1667  <listitem><para>The <computeroutput>FILE*</computeroutput> arguments
1668   passed to <computeroutput>BZ2_bzReadOpen</computeroutput> /
1669   <computeroutput>BZ2_bzWriteOpen</computeroutput> should be set
1670   to binary mode.  Most Unix systems will do this by default, but
1671   other platforms, including Windows and Mac, will not.  If you
1672   omit this, you may encounter problems when moving code to new
1673   platforms.</para></listitem>
1675  <listitem><para>Memory allocation requests are handled by
1676   <computeroutput>malloc</computeroutput> /
1677   <computeroutput>free</computeroutput>.  At present there is no
1678   facility for user-defined memory allocators in the file I/O
1679   functions (could easily be added, though).</para></listitem>
1681 </itemizedlist>
1685 <sect2 id="bzreadopen" xreflabel="BZ2_bzReadOpen">
1686 <title><computeroutput>BZ2_bzReadOpen</computeroutput></title>
1688 <programlisting>
1689 typedef void BZFILE;
1691 BZFILE *BZ2_bzReadOpen( int *bzerror, FILE *f, 
1692                         int verbosity, int small,
1693                         void *unused, int nUnused );
1694 </programlisting>
1696 <para>Prepare to read compressed data from file handle
1697 <computeroutput>f</computeroutput>.
1698 <computeroutput>f</computeroutput> should refer to a file which
1699 has been opened for reading, and for which the error indicator
1700 (<computeroutput>ferror(f)</computeroutput>)is not set.  If
1701 <computeroutput>small</computeroutput> is 1, the library will try
1702 to decompress using less memory, at the expense of speed.</para>
1704 <para>For reasons explained below,
1705 <computeroutput>BZ2_bzRead</computeroutput> will decompress the
1706 <computeroutput>nUnused</computeroutput> bytes starting at
1707 <computeroutput>unused</computeroutput>, before starting to read
1708 from the file <computeroutput>f</computeroutput>.  At most
1709 <computeroutput>BZ_MAX_UNUSED</computeroutput> bytes may be
1710 supplied like this.  If this facility is not required, you should
1711 pass <computeroutput>NULL</computeroutput> and
1712 <computeroutput>0</computeroutput> for
1713 <computeroutput>unused</computeroutput> and
1714 n<computeroutput>Unused</computeroutput> respectively.</para>
1716 <para>For the meaning of parameters
1717 <computeroutput>small</computeroutput> and
1718 <computeroutput>verbosity</computeroutput>, see
1719 <computeroutput>BZ2_bzDecompressInit</computeroutput>.</para>
1721 <para>The amount of memory needed to decompress a file cannot be
1722 determined until the file's header has been read.  So it is
1723 possible that <computeroutput>BZ2_bzReadOpen</computeroutput>
1724 returns <computeroutput>BZ_OK</computeroutput> but a subsequent
1725 call of <computeroutput>BZ2_bzRead</computeroutput> will return
1726 <computeroutput>BZ_MEM_ERROR</computeroutput>.</para>
1728 <para>Possible assignments to
1729 <computeroutput>bzerror</computeroutput>:</para>
1731 <programlisting>
1732 BZ_CONFIG_ERROR
1733   if the library has been mis-compiled
1734 BZ_PARAM_ERROR
1735   if f is NULL
1736   or small is neither 0 nor 1
1737   or ( unused == NULL && nUnused != 0 )
1738   or ( unused != NULL && !(0 <= nUnused <= BZ_MAX_UNUSED) )
1739 BZ_IO_ERROR
1740   if ferror(f) is nonzero
1741 BZ_MEM_ERROR
1742   if insufficient memory is available
1743 BZ_OK
1744   otherwise.
1745 </programlisting>
1747 <para>Possible return values:</para>
1749 <programlisting>
1750 Pointer to an abstract BZFILE
1751   if bzerror is BZ_OK
1752 NULL
1753   otherwise
1754 </programlisting>
1756 <para>Allowable next actions:</para>
1758 <programlisting>
1759 BZ2_bzRead
1760   if bzerror is BZ_OK
1761 BZ2_bzClose
1762   otherwise
1763 </programlisting>
1765 </sect2>
1768 <sect2 id="bzread" xreflabel="BZ2_bzRead">
1769 <title><computeroutput>BZ2_bzRead</computeroutput></title>
1771 <programlisting>
1772 int BZ2_bzRead ( int *bzerror, BZFILE *b, void *buf, int len );
1773 </programlisting>
1775 <para>Reads up to <computeroutput>len</computeroutput>
1776 (uncompressed) bytes from the compressed file
1777 <computeroutput>b</computeroutput> into the buffer
1778 <computeroutput>buf</computeroutput>.  If the read was
1779 successful, <computeroutput>bzerror</computeroutput> is set to
1780 <computeroutput>BZ_OK</computeroutput> and the number of bytes
1781 read is returned.  If the logical end-of-stream was detected,
1782 <computeroutput>bzerror</computeroutput> will be set to
1783 <computeroutput>BZ_STREAM_END</computeroutput>, and the number of
1784 bytes read is returned.  All other
1785 <computeroutput>bzerror</computeroutput> values denote an
1786 error.</para>
1788 <para><computeroutput>BZ2_bzRead</computeroutput> will supply
1789 <computeroutput>len</computeroutput> bytes, unless the logical
1790 stream end is detected or an error occurs.  Because of this, it
1791 is possible to detect the stream end by observing when the number
1792 of bytes returned is less than the number requested.
1793 Nevertheless, this is regarded as inadvisable; you should instead
1794 check <computeroutput>bzerror</computeroutput> after every call
1795 and watch out for
1796 <computeroutput>BZ_STREAM_END</computeroutput>.</para>
1798 <para>Internally, <computeroutput>BZ2_bzRead</computeroutput>
1799 copies data from the compressed file in chunks of size
1800 <computeroutput>BZ_MAX_UNUSED</computeroutput> bytes before
1801 decompressing it.  If the file contains more bytes than strictly
1802 needed to reach the logical end-of-stream,
1803 <computeroutput>BZ2_bzRead</computeroutput> will almost certainly
1804 read some of the trailing data before signalling
1805 <computeroutput>BZ_SEQUENCE_END</computeroutput>.  To collect the
1806 read but unused data once
1807 <computeroutput>BZ_SEQUENCE_END</computeroutput> has appeared,
1808 call <computeroutput>BZ2_bzReadGetUnused</computeroutput>
1809 immediately before
1810 <computeroutput>BZ2_bzReadClose</computeroutput>.</para>
1812 <para>Possible assignments to
1813 <computeroutput>bzerror</computeroutput>:</para>
1815 <programlisting>
1816 BZ_PARAM_ERROR
1817   if b is NULL or buf is NULL or len < 0
1818 BZ_SEQUENCE_ERROR
1819   if b was opened with BZ2_bzWriteOpen
1820 BZ_IO_ERROR
1821   if there is an error reading from the compressed file
1822 BZ_UNEXPECTED_EOF
1823   if the compressed file ended before 
1824   the logical end-of-stream was detected
1825 BZ_DATA_ERROR
1826   if a data integrity error was detected in the compressed stream
1827 BZ_DATA_ERROR_MAGIC
1828   if the stream does not begin with the requisite header bytes 
1829   (ie, is not a bzip2 data file).  This is really 
1830   a special case of BZ_DATA_ERROR.
1831 BZ_MEM_ERROR
1832   if insufficient memory was available
1833 BZ_STREAM_END
1834   if the logical end of stream was detected.
1835 BZ_OK
1836   otherwise.
1837 </programlisting>
1839 <para>Possible return values:</para>
1841 <programlisting>
1842 number of bytes read
1843   if bzerror is BZ_OK or BZ_STREAM_END
1844 undefined
1845   otherwise
1846 </programlisting>
1848 <para>Allowable next actions:</para>
1850 <programlisting>
1851 collect data from buf, then BZ2_bzRead or BZ2_bzReadClose
1852   if bzerror is BZ_OK
1853 collect data from buf, then BZ2_bzReadClose or BZ2_bzReadGetUnused
1854   if bzerror is BZ_SEQUENCE_END
1855 BZ2_bzReadClose
1856   otherwise
1857 </programlisting>
1859 </sect2>
1862 <sect2 id="bzreadgetunused" xreflabel="BZ2_bzReadGetUnused">
1863 <title><computeroutput>BZ2_bzReadGetUnused</computeroutput></title>
1865 <programlisting>
1866 void BZ2_bzReadGetUnused( int* bzerror, BZFILE *b, 
1867                           void** unused, int* nUnused );
1868 </programlisting>
1870 <para>Returns data which was read from the compressed file but
1871 was not needed to get to the logical end-of-stream.
1872 <computeroutput>*unused</computeroutput> is set to the address of
1873 the data, and <computeroutput>*nUnused</computeroutput> to the
1874 number of bytes.  <computeroutput>*nUnused</computeroutput> will
1875 be set to a value between <computeroutput>0</computeroutput> and
1876 <computeroutput>BZ_MAX_UNUSED</computeroutput> inclusive.</para>
1878 <para>This function may only be called once
1879 <computeroutput>BZ2_bzRead</computeroutput> has signalled
1880 <computeroutput>BZ_STREAM_END</computeroutput> but before
1881 <computeroutput>BZ2_bzReadClose</computeroutput>.</para>
1883 <para>Possible assignments to
1884 <computeroutput>bzerror</computeroutput>:</para>
1886 <programlisting>
1887 BZ_PARAM_ERROR
1888   if b is NULL
1889   or unused is NULL or nUnused is NULL
1890 BZ_SEQUENCE_ERROR
1891   if BZ_STREAM_END has not been signalled
1892   or if b was opened with BZ2_bzWriteOpen
1893 BZ_OK
1894   otherwise
1895 </programlisting>
1897 <para>Allowable next actions:</para>
1899 <programlisting>
1900 BZ2_bzReadClose
1901 </programlisting>
1903 </sect2>
1906 <sect2 id="bzreadclose" xreflabel="BZ2_bzReadClose">
1907 <title><computeroutput>BZ2_bzReadClose</computeroutput></title>
1909 <programlisting>
1910 void BZ2_bzReadClose ( int *bzerror, BZFILE *b );
1911 </programlisting>
1913 <para>Releases all memory pertaining to the compressed file
1914 <computeroutput>b</computeroutput>.
1915 <computeroutput>BZ2_bzReadClose</computeroutput> does not call
1916 <computeroutput>fclose</computeroutput> on the underlying file
1917 handle, so you should do that yourself if appropriate.
1918 <computeroutput>BZ2_bzReadClose</computeroutput> should be called
1919 to clean up after all error situations.</para>
1921 <para>Possible assignments to
1922 <computeroutput>bzerror</computeroutput>:</para>
1924 <programlisting>
1925 BZ_SEQUENCE_ERROR
1926   if b was opened with BZ2_bzOpenWrite
1927 BZ_OK
1928   otherwise
1929 </programlisting>
1931 <para>Allowable next actions:</para>
1933 <programlisting>
1934 none
1935 </programlisting>
1937 </sect2>
1940 <sect2 id="bzwriteopen" xreflabel="BZ2_bzWriteOpen">
1941 <title><computeroutput>BZ2_bzWriteOpen</computeroutput></title>
1943 <programlisting>
1944 BZFILE *BZ2_bzWriteOpen( int *bzerror, FILE *f, 
1945                          int blockSize100k, int verbosity,
1946                          int workFactor );
1947 </programlisting>
1949 <para>Prepare to write compressed data to file handle
1950 <computeroutput>f</computeroutput>.
1951 <computeroutput>f</computeroutput> should refer to a file which
1952 has been opened for writing, and for which the error indicator
1953 (<computeroutput>ferror(f)</computeroutput>)is not set.</para>
1955 <para>For the meaning of parameters
1956 <computeroutput>blockSize100k</computeroutput>,
1957 <computeroutput>verbosity</computeroutput> and
1958 <computeroutput>workFactor</computeroutput>, see
1959 <computeroutput>BZ2_bzCompressInit</computeroutput>.</para>
1961 <para>All required memory is allocated at this stage, so if the
1962 call completes successfully,
1963 <computeroutput>BZ_MEM_ERROR</computeroutput> cannot be signalled
1964 by a subsequent call to
1965 <computeroutput>BZ2_bzWrite</computeroutput>.</para>
1967 <para>Possible assignments to
1968 <computeroutput>bzerror</computeroutput>:</para>
1970 <programlisting>
1971 BZ_CONFIG_ERROR
1972   if the library has been mis-compiled
1973 BZ_PARAM_ERROR
1974   if f is NULL
1975   or blockSize100k < 1 or blockSize100k > 9
1976 BZ_IO_ERROR
1977   if ferror(f) is nonzero
1978 BZ_MEM_ERROR
1979   if insufficient memory is available
1980 BZ_OK
1981   otherwise
1982 </programlisting>
1984 <para>Possible return values:</para>
1986 <programlisting>
1987 Pointer to an abstract BZFILE
1988   if bzerror is BZ_OK
1989 NULL
1990   otherwise
1991 </programlisting>
1993 <para>Allowable next actions:</para>
1995 <programlisting>
1996 BZ2_bzWrite
1997   if bzerror is BZ_OK
1998   (you could go directly to BZ2_bzWriteClose, but this would be pretty pointless)
1999 BZ2_bzWriteClose
2000   otherwise
2001 </programlisting>
2003 </sect2>
2006 <sect2 id="bzwrite" xreflabel="BZ2_bzWrite">
2007 <title><computeroutput>BZ2_bzWrite</computeroutput></title>
2009 <programlisting>
2010 void BZ2_bzWrite ( int *bzerror, BZFILE *b, void *buf, int len );
2011 </programlisting>
2013 <para>Absorbs <computeroutput>len</computeroutput> bytes from the
2014 buffer <computeroutput>buf</computeroutput>, eventually to be
2015 compressed and written to the file.</para>
2017 <para>Possible assignments to
2018 <computeroutput>bzerror</computeroutput>:</para>
2020 <programlisting>
2021 BZ_PARAM_ERROR
2022   if b is NULL or buf is NULL or len < 0
2023 BZ_SEQUENCE_ERROR
2024   if b was opened with BZ2_bzReadOpen
2025 BZ_IO_ERROR
2026   if there is an error writing the compressed file.
2027 BZ_OK
2028   otherwise
2029 </programlisting>
2031 </sect2>
2034 <sect2 id="bzwriteclose" xreflabel="BZ2_bzWriteClose">
2035 <title><computeroutput>BZ2_bzWriteClose</computeroutput></title>
2037 <programlisting>
2038 void BZ2_bzWriteClose( int *bzerror, BZFILE* f,
2039                        int abandon,
2040                        unsigned int* nbytes_in,
2041                        unsigned int* nbytes_out );
2043 void BZ2_bzWriteClose64( int *bzerror, BZFILE* f,
2044                          int abandon,
2045                          unsigned int* nbytes_in_lo32,
2046                          unsigned int* nbytes_in_hi32,
2047                          unsigned int* nbytes_out_lo32,
2048                          unsigned int* nbytes_out_hi32 );
2049 </programlisting>
2051 <para>Compresses and flushes to the compressed file all data so
2052 far supplied by <computeroutput>BZ2_bzWrite</computeroutput>.
2053 The logical end-of-stream markers are also written, so subsequent
2054 calls to <computeroutput>BZ2_bzWrite</computeroutput> are
2055 illegal.  All memory associated with the compressed file
2056 <computeroutput>b</computeroutput> is released.
2057 <computeroutput>fflush</computeroutput> is called on the
2058 compressed file, but it is not
2059 <computeroutput>fclose</computeroutput>'d.</para>
2061 <para>If <computeroutput>BZ2_bzWriteClose</computeroutput> is
2062 called to clean up after an error, the only action is to release
2063 the memory.  The library records the error codes issued by
2064 previous calls, so this situation will be detected automatically.
2065 There is no attempt to complete the compression operation, nor to
2066 <computeroutput>fflush</computeroutput> the compressed file.  You
2067 can force this behaviour to happen even in the case of no error,
2068 by passing a nonzero value to
2069 <computeroutput>abandon</computeroutput>.</para>
2071 <para>If <computeroutput>nbytes_in</computeroutput> is non-null,
2072 <computeroutput>*nbytes_in</computeroutput> will be set to be the
2073 total volume of uncompressed data handled.  Similarly,
2074 <computeroutput>nbytes_out</computeroutput> will be set to the
2075 total volume of compressed data written.  For compatibility with
2076 older versions of the library,
2077 <computeroutput>BZ2_bzWriteClose</computeroutput> only yields the
2078 lower 32 bits of these counts.  Use
2079 <computeroutput>BZ2_bzWriteClose64</computeroutput> if you want
2080 the full 64 bit counts.  These two functions are otherwise
2081 absolutely identical.</para>
2083 <para>Possible assignments to
2084 <computeroutput>bzerror</computeroutput>:</para>
2086 <programlisting>
2087 BZ_SEQUENCE_ERROR
2088   if b was opened with BZ2_bzReadOpen
2089 BZ_IO_ERROR
2090   if there is an error writing the compressed file
2091 BZ_OK
2092   otherwise
2093 </programlisting>
2095 </sect2>
2098 <sect2 id="embed" xreflabel="Handling embedded compressed data streams">
2099 <title>Handling embedded compressed data streams</title>
2101 <para>The high-level library facilitates use of
2102 <computeroutput>bzip2</computeroutput> data streams which form
2103 some part of a surrounding, larger data stream.</para>
2105 <itemizedlist mark='bullet'>
2107  <listitem><para>For writing, the library takes an open file handle,
2108   writes compressed data to it,
2109   <computeroutput>fflush</computeroutput>es it but does not
2110   <computeroutput>fclose</computeroutput> it.  The calling
2111   application can write its own data before and after the
2112   compressed data stream, using that same file handle.</para></listitem>
2114  <listitem><para>Reading is more complex, and the facilities are not as
2115   general as they could be since generality is hard to reconcile
2116   with efficiency.  <computeroutput>BZ2_bzRead</computeroutput>
2117   reads from the compressed file in blocks of size
2118   <computeroutput>BZ_MAX_UNUSED</computeroutput> bytes, and in
2119   doing so probably will overshoot the logical end of compressed
2120   stream.  To recover this data once decompression has ended,
2121   call <computeroutput>BZ2_bzReadGetUnused</computeroutput> after
2122   the last call of <computeroutput>BZ2_bzRead</computeroutput>
2123   (the one returning
2124   <computeroutput>BZ_STREAM_END</computeroutput>) but before
2125   calling
2126   <computeroutput>BZ2_bzReadClose</computeroutput>.</para></listitem>
2128 </itemizedlist>
2130 <para>This mechanism makes it easy to decompress multiple
2131 <computeroutput>bzip2</computeroutput> streams placed end-to-end.
2132 As the end of one stream, when
2133 <computeroutput>BZ2_bzRead</computeroutput> returns
2134 <computeroutput>BZ_STREAM_END</computeroutput>, call
2135 <computeroutput>BZ2_bzReadGetUnused</computeroutput> to collect
2136 the unused data (copy it into your own buffer somewhere).  That
2137 data forms the start of the next compressed stream.  To start
2138 uncompressing that next stream, call
2139 <computeroutput>BZ2_bzReadOpen</computeroutput> again, feeding in
2140 the unused data via the <computeroutput>unused</computeroutput> /
2141 <computeroutput>nUnused</computeroutput> parameters.  Keep doing
2142 this until <computeroutput>BZ_STREAM_END</computeroutput> return
2143 coincides with the physical end of file
2144 (<computeroutput>feof(f)</computeroutput>).  In this situation
2145 <computeroutput>BZ2_bzReadGetUnused</computeroutput> will of
2146 course return no data.</para>
2148 <para>This should give some feel for how the high-level interface
2149 can be used.  If you require extra flexibility, you'll have to
2150 bite the bullet and get to grips with the low-level
2151 interface.</para>
2153 </sect2>
2156 <sect2 id="std-rdwr" xreflabel="Standard file-reading/writing code">
2157 <title>Standard file-reading/writing code</title>
2159 <para>Here's how you'd write data to a compressed file:</para>
2161 <programlisting>
2162 FILE*   f;
2163 BZFILE* b;
2164 int     nBuf;
2165 char    buf[ /* whatever size you like */ ];
2166 int     bzerror;
2167 int     nWritten;
2169 f = fopen ( "myfile.bz2", "w" );
2170 if ( !f ) {
2171  /* handle error */
2173 b = BZ2_bzWriteOpen( &bzerror, f, 9 );
2174 if (bzerror != BZ_OK) {
2175  BZ2_bzWriteClose ( b );
2176  /* handle error */
2179 while ( /* condition */ ) {
2180  /* get data to write into buf, and set nBuf appropriately */
2181  nWritten = BZ2_bzWrite ( &bzerror, b, buf, nBuf );
2182  if (bzerror == BZ_IO_ERROR) { 
2183    BZ2_bzWriteClose ( &bzerror, b );
2184    /* handle error */
2188 BZ2_bzWriteClose( &bzerror, b );
2189 if (bzerror == BZ_IO_ERROR) {
2190  /* handle error */
2192 </programlisting>
2194 <para>And to read from a compressed file:</para>
2196 <programlisting>
2197 FILE*   f;
2198 BZFILE* b;
2199 int     nBuf;
2200 char    buf[ /* whatever size you like */ ];
2201 int     bzerror;
2202 int     nWritten;
2204 f = fopen ( "myfile.bz2", "r" );
2205 if ( !f ) {
2206   /* handle error */
2208 b = BZ2_bzReadOpen ( &bzerror, f, 0, NULL, 0 );
2209 if ( bzerror != BZ_OK ) {
2210   BZ2_bzReadClose ( &bzerror, b );
2211   /* handle error */
2214 bzerror = BZ_OK;
2215 while ( bzerror == BZ_OK && /* arbitrary other conditions */) {
2216   nBuf = BZ2_bzRead ( &bzerror, b, buf, /* size of buf */ );
2217   if ( bzerror == BZ_OK ) {
2218     /* do something with buf[0 .. nBuf-1] */
2219   }
2221 if ( bzerror != BZ_STREAM_END ) {
2222    BZ2_bzReadClose ( &bzerror, b );
2223    /* handle error */
2224 } else {
2225    BZ2_bzReadClose ( &bzerror );
2227 </programlisting>
2229 </sect2>
2231 </sect1>
2234 <sect1 id="util-fns" xreflabel="Utility functions">
2235 <title>Utility functions</title>
2238 <sect2 id="bzbufftobuffcompress" xreflabel="BZ2_bzBuffToBuffCompress">
2239 <title><computeroutput>BZ2_bzBuffToBuffCompress</computeroutput></title>
2241 <programlisting>
2242 int BZ2_bzBuffToBuffCompress( char*         dest,
2243                               unsigned int* destLen,
2244                               char*         source,
2245                               unsigned int  sourceLen,
2246                               int           blockSize100k,
2247                               int           verbosity,
2248                               int           workFactor );
2249 </programlisting>
2251 <para>Attempts to compress the data in <computeroutput>source[0
2252 .. sourceLen-1]</computeroutput> into the destination buffer,
2253 <computeroutput>dest[0 .. *destLen-1]</computeroutput>.  If the
2254 destination buffer is big enough,
2255 <computeroutput>*destLen</computeroutput> is set to the size of
2256 the compressed data, and <computeroutput>BZ_OK</computeroutput>
2257 is returned.  If the compressed data won't fit,
2258 <computeroutput>*destLen</computeroutput> is unchanged, and
2259 <computeroutput>BZ_OUTBUFF_FULL</computeroutput> is
2260 returned.</para>
2262 <para>Compression in this manner is a one-shot event, done with a
2263 single call to this function.  The resulting compressed data is a
2264 complete <computeroutput>bzip2</computeroutput> format data
2265 stream.  There is no mechanism for making additional calls to
2266 provide extra input data.  If you want that kind of mechanism,
2267 use the low-level interface.</para>
2269 <para>For the meaning of parameters
2270 <computeroutput>blockSize100k</computeroutput>,
2271 <computeroutput>verbosity</computeroutput> and
2272 <computeroutput>workFactor</computeroutput>, see
2273 <computeroutput>BZ2_bzCompressInit</computeroutput>.</para>
2275 <para>To guarantee that the compressed data will fit in its
2276 buffer, allocate an output buffer of size 1% larger than the
2277 uncompressed data, plus six hundred extra bytes.</para>
2279 <para><computeroutput>BZ2_bzBuffToBuffDecompress</computeroutput>
2280 will not write data at or beyond
2281 <computeroutput>dest[*destLen]</computeroutput>, even in case of
2282 buffer overflow.</para>
2284 <para>Possible return values:</para>
2286 <programlisting>
2287 BZ_CONFIG_ERROR
2288   if the library has been mis-compiled
2289 BZ_PARAM_ERROR
2290   if dest is NULL or destLen is NULL
2291   or blockSize100k < 1 or blockSize100k > 9
2292   or verbosity < 0 or verbosity > 4
2293   or workFactor < 0 or workFactor > 250
2294 BZ_MEM_ERROR
2295   if insufficient memory is available 
2296 BZ_OUTBUFF_FULL
2297   if the size of the compressed data exceeds *destLen
2298 BZ_OK
2299   otherwise
2300 </programlisting>
2302 </sect2>
2305 <sect2 id="bzbufftobuffdecompress" xreflabel="BZ2_bzBuffToBuffDecompress">
2306 <title><computeroutput>BZ2_bzBuffToBuffDecompress</computeroutput></title>
2308 <programlisting>
2309 int BZ2_bzBuffToBuffDecompress( char*         dest,
2310                                 unsigned int* destLen,
2311                                 char*         source,
2312                                 unsigned int  sourceLen,
2313                                 int           small,
2314                                 int           verbosity );
2315 </programlisting>
2317 <para>Attempts to decompress the data in <computeroutput>source[0
2318 .. sourceLen-1]</computeroutput> into the destination buffer,
2319 <computeroutput>dest[0 .. *destLen-1]</computeroutput>.  If the
2320 destination buffer is big enough,
2321 <computeroutput>*destLen</computeroutput> is set to the size of
2322 the uncompressed data, and <computeroutput>BZ_OK</computeroutput>
2323 is returned.  If the compressed data won't fit,
2324 <computeroutput>*destLen</computeroutput> is unchanged, and
2325 <computeroutput>BZ_OUTBUFF_FULL</computeroutput> is
2326 returned.</para>
2328 <para><computeroutput>source</computeroutput> is assumed to hold
2329 a complete <computeroutput>bzip2</computeroutput> format data
2330 stream.
2331 <computeroutput>BZ2_bzBuffToBuffDecompress</computeroutput> tries
2332 to decompress the entirety of the stream into the output
2333 buffer.</para>
2335 <para>For the meaning of parameters
2336 <computeroutput>small</computeroutput> and
2337 <computeroutput>verbosity</computeroutput>, see
2338 <computeroutput>BZ2_bzDecompressInit</computeroutput>.</para>
2340 <para>Because the compression ratio of the compressed data cannot
2341 be known in advance, there is no easy way to guarantee that the
2342 output buffer will be big enough.  You may of course make
2343 arrangements in your code to record the size of the uncompressed
2344 data, but such a mechanism is beyond the scope of this
2345 library.</para>
2347 <para><computeroutput>BZ2_bzBuffToBuffDecompress</computeroutput>
2348 will not write data at or beyond
2349 <computeroutput>dest[*destLen]</computeroutput>, even in case of
2350 buffer overflow.</para>
2352 <para>Possible return values:</para>
2354 <programlisting>
2355 BZ_CONFIG_ERROR
2356   if the library has been mis-compiled
2357 BZ_PARAM_ERROR
2358   if dest is NULL or destLen is NULL
2359   or small != 0 && small != 1
2360   or verbosity < 0 or verbosity > 4
2361 BZ_MEM_ERROR
2362   if insufficient memory is available 
2363 BZ_OUTBUFF_FULL
2364   if the size of the compressed data exceeds *destLen
2365 BZ_DATA_ERROR
2366   if a data integrity error was detected in the compressed data
2367 BZ_DATA_ERROR_MAGIC
2368   if the compressed data doesn't begin with the right magic bytes
2369 BZ_UNEXPECTED_EOF
2370   if the compressed data ends unexpectedly
2371 BZ_OK
2372   otherwise
2373 </programlisting>
2375 </sect2>
2377 </sect1>
2380 <sect1 id="zlib-compat" xreflabel="zlib compatibility functions">
2381 <title><computeroutput>zlib</computeroutput> compatibility functions</title>
2383 <para>Yoshioka Tsuneo has contributed some functions to give
2384 better <computeroutput>zlib</computeroutput> compatibility.
2385 These functions are <computeroutput>BZ2_bzopen</computeroutput>,
2386 <computeroutput>BZ2_bzread</computeroutput>,
2387 <computeroutput>BZ2_bzwrite</computeroutput>,
2388 <computeroutput>BZ2_bzflush</computeroutput>,
2389 <computeroutput>BZ2_bzclose</computeroutput>,
2390 <computeroutput>BZ2_bzerror</computeroutput> and
2391 <computeroutput>BZ2_bzlibVersion</computeroutput>.  These
2392 functions are not (yet) officially part of the library.  If they
2393 break, you get to keep all the pieces.  Nevertheless, I think
2394 they work ok.</para>
2396 <programlisting>
2397 typedef void BZFILE;
2399 const char * BZ2_bzlibVersion ( void );
2400 </programlisting>
2402 <para>Returns a string indicating the library version.</para>
2404 <programlisting>
2405 BZFILE * BZ2_bzopen  ( const char *path, const char *mode );
2406 BZFILE * BZ2_bzdopen ( int        fd,    const char *mode );
2407 </programlisting>
2409 <para>Opens a <computeroutput>.bz2</computeroutput> file for
2410 reading or writing, using either its name or a pre-existing file
2411 descriptor.  Analogous to <computeroutput>fopen</computeroutput>
2412 and <computeroutput>fdopen</computeroutput>.</para>
2414 <programlisting>
2415 int BZ2_bzread  ( BZFILE* b, void* buf, int len );
2416 int BZ2_bzwrite ( BZFILE* b, void* buf, int len );
2417 </programlisting>
2419 <para>Reads/writes data from/to a previously opened
2420 <computeroutput>BZFILE</computeroutput>.  Analogous to
2421 <computeroutput>fread</computeroutput> and
2422 <computeroutput>fwrite</computeroutput>.</para>
2424 <programlisting>
2425 int  BZ2_bzflush ( BZFILE* b );
2426 void BZ2_bzclose ( BZFILE* b );
2427 </programlisting>
2429 <para>Flushes/closes a <computeroutput>BZFILE</computeroutput>.
2430 <computeroutput>BZ2_bzflush</computeroutput> doesn't actually do
2431 anything.  Analogous to <computeroutput>fflush</computeroutput>
2432 and <computeroutput>fclose</computeroutput>.</para>
2434 <programlisting>
2435 const char * BZ2_bzerror ( BZFILE *b, int *errnum )
2436 </programlisting>
2438 <para>Returns a string describing the more recent error status of
2439 <computeroutput>b</computeroutput>, and also sets
2440 <computeroutput>*errnum</computeroutput> to its numerical
2441 value.</para>
2443 </sect1>
2446 <sect1 id="stdio-free" 
2447        xreflabel="Using the library in a stdio-free environment">
2448 <title>Using the library in a <computeroutput>stdio</computeroutput>-free environment</title>
2451 <sect2 id="stdio-bye" xreflabel="Getting rid of stdio">
2452 <title>Getting rid of <computeroutput>stdio</computeroutput></title>
2454 <para>In a deeply embedded application, you might want to use
2455 just the memory-to-memory functions.  You can do this
2456 conveniently by compiling the library with preprocessor symbol
2457 <computeroutput>BZ_NO_STDIO</computeroutput> defined.  Doing this
2458 gives you a library containing only the following eight
2459 functions:</para>
2461 <para><computeroutput>BZ2_bzCompressInit</computeroutput>,
2462 <computeroutput>BZ2_bzCompress</computeroutput>,
2463 <computeroutput>BZ2_bzCompressEnd</computeroutput>
2464 <computeroutput>BZ2_bzDecompressInit</computeroutput>,
2465 <computeroutput>BZ2_bzDecompress</computeroutput>,
2466 <computeroutput>BZ2_bzDecompressEnd</computeroutput>
2467 <computeroutput>BZ2_bzBuffToBuffCompress</computeroutput>,
2468 <computeroutput>BZ2_bzBuffToBuffDecompress</computeroutput></para>
2470 <para>When compiled like this, all functions will ignore
2471 <computeroutput>verbosity</computeroutput> settings.</para>
2473 </sect2>
2476 <sect2 id="critical-error" xreflabel="Critical error handling">
2477 <title>Critical error handling</title>
2479 <para><computeroutput>libbzip2</computeroutput> contains a number
2480 of internal assertion checks which should, needless to say, never
2481 be activated.  Nevertheless, if an assertion should fail,
2482 behaviour depends on whether or not the library was compiled with
2483 <computeroutput>BZ_NO_STDIO</computeroutput> set.</para>
2485 <para>For a normal compile, an assertion failure yields the
2486 message:</para>
2488 <blockquote>
2489 <para>bzip2/libbzip2: internal error number N.</para>
2490 <para>This is a bug in bzip2/libbzip2, &bz-version; of &bz-date;.
2491 Please report it to me at: &bz-email;.  If this happened
2492 when you were using some program which uses libbzip2 as a
2493 component, you should also report this bug to the author(s)
2494 of that program.  Please make an effort to report this bug;
2495 timely and accurate bug reports eventually lead to higher
2496 quality software.  Thanks.  Julian Seward, &bz-date;.
2497 </para></blockquote>
2499 <para>where <computeroutput>N</computeroutput> is some error code
2500 number.  If <computeroutput>N == 1007</computeroutput>, it also
2501 prints some extra text advising the reader that unreliable memory
2502 is often associated with internal error 1007. (This is a
2503 frequently-observed-phenomenon with versions 1.0.0/1.0.1).</para>
2505 <para><computeroutput>exit(3)</computeroutput> is then
2506 called.</para>
2508 <para>For a <computeroutput>stdio</computeroutput>-free library,
2509 assertion failures result in a call to a function declared
2510 as:</para>
2512 <programlisting>
2513 extern void bz_internal_error ( int errcode );
2514 </programlisting>
2516 <para>The relevant code is passed as a parameter.  You should
2517 supply such a function.</para>
2519 <para>In either case, once an assertion failure has occurred, any
2520 <computeroutput>bz_stream</computeroutput> records involved can
2521 be regarded as invalid.  You should not attempt to resume normal
2522 operation with them.</para>
2524 <para>You may, of course, change critical error handling to suit
2525 your needs.  As I said above, critical errors indicate bugs in
2526 the library and should not occur.  All "normal" error situations
2527 are indicated via error return codes from functions, and can be
2528 recovered from.</para>
2530 </sect2>
2532 </sect1>
2535 <sect1 id="win-dll" xreflabel="Making a Windows DLL">
2536 <title>Making a Windows DLL</title>
2538 <para>Everything related to Windows has been contributed by
2539 Yoshioka Tsuneo
2540 (<computeroutput>QWF00133@niftyserve.or.jp</computeroutput> /
2541 <computeroutput>tsuneo-y@is.aist-nara.ac.jp</computeroutput>), so
2542 you should send your queries to him (but perhaps Cc: me,
2543 <computeroutput>&bz-email;</computeroutput>).</para>
2545 <para>My vague understanding of what to do is: using Visual C++
2546 5.0, open the project file
2547 <computeroutput>libbz2.dsp</computeroutput>, and build.  That's
2548 all.</para>
2550 <para>If you can't open the project file for some reason, make a
2551 new one, naming these files:
2552 <computeroutput>blocksort.c</computeroutput>,
2553 <computeroutput>bzlib.c</computeroutput>,
2554 <computeroutput>compress.c</computeroutput>,
2555 <computeroutput>crctable.c</computeroutput>,
2556 <computeroutput>decompress.c</computeroutput>,
2557 <computeroutput>huffman.c</computeroutput>,
2558 <computeroutput>randtable.c</computeroutput> and
2559 <computeroutput>libbz2.def</computeroutput>.  You will also need
2560 to name the header files <computeroutput>bzlib.h</computeroutput>
2561 and <computeroutput>bzlib_private.h</computeroutput>.</para>
2563 <para>If you don't use VC++, you may need to define the
2564 proprocessor symbol
2565 <computeroutput>_WIN32</computeroutput>.</para>
2567 <para>Finally, <computeroutput>dlltest.c</computeroutput> is a
2568 sample program using the DLL.  It has a project file,
2569 <computeroutput>dlltest.dsp</computeroutput>.</para>
2571 <para>If you just want a makefile for Visual C, have a look at
2572 <computeroutput>makefile.msc</computeroutput>.</para>
2574 <para>Be aware that if you compile
2575 <computeroutput>bzip2</computeroutput> itself on Win32, you must
2576 set <computeroutput>BZ_UNIX</computeroutput> to 0 and
2577 <computeroutput>BZ_LCCWIN32</computeroutput> to 1, in the file
2578 <computeroutput>bzip2.c</computeroutput>, before compiling.
2579 Otherwise the resulting binary won't work correctly.</para>
2581 <para>I haven't tried any of this stuff myself, but it all looks
2582 plausible.</para>
2584 </sect1>
2586 </chapter>
2590 <chapter id="misc" xreflabel="Miscellanea">
2591 <title>Miscellanea</title>
2593 <para>These are just some random thoughts of mine.  Your mileage
2594 may vary.</para>
2597 <sect1 id="limits" xreflabel="Limitations of the compressed file format">
2598 <title>Limitations of the compressed file format</title>
2600 <para><computeroutput>bzip2-1.0.X</computeroutput>,
2601 <computeroutput>0.9.5</computeroutput> and
2602 <computeroutput>0.9.0</computeroutput> use exactly the same file
2603 format as the original version,
2604 <computeroutput>bzip2-0.1</computeroutput>.  This decision was
2605 made in the interests of stability.  Creating yet another
2606 incompatible compressed file format would create further
2607 confusion and disruption for users.</para>
2609 <para>Nevertheless, this is not a painless decision.  Development
2610 work since the release of
2611 <computeroutput>bzip2-0.1</computeroutput> in August 1997 has
2612 shown complexities in the file format which slow down
2613 decompression and, in retrospect, are unnecessary.  These
2614 are:</para>
2616 <itemizedlist mark='bullet'>
2618  <listitem><para>The run-length encoder, which is the first of the
2619    compression transformations, is entirely irrelevant.  The
2620    original purpose was to protect the sorting algorithm from the
2621    very worst case input: a string of repeated symbols.  But
2622    algorithm steps Q6a and Q6b in the original Burrows-Wheeler
2623    technical report (SRC-124) show how repeats can be handled
2624    without difficulty in block sorting.</para></listitem>
2626  <listitem><para>The randomisation mechanism doesn't really need to be
2627    there.  Udi Manber and Gene Myers published a suffix array
2628    construction algorithm a few years back, which can be employed
2629    to sort any block, no matter how repetitive, in O(N log N)
2630    time.  Subsequent work by Kunihiko Sadakane has produced a
2631    derivative O(N (log N)^2) algorithm which usually outperforms
2632    the Manber-Myers algorithm.</para>
2634    <para>I could have changed to Sadakane's algorithm, but I find
2635    it to be slower than <computeroutput>bzip2</computeroutput>'s
2636    existing algorithm for most inputs, and the randomisation
2637    mechanism protects adequately against bad cases.  I didn't
2638    think it was a good tradeoff to make.  Partly this is due to
2639    the fact that I was not flooded with email complaints about
2640    <computeroutput>bzip2-0.1</computeroutput>'s performance on
2641    repetitive data, so perhaps it isn't a problem for real
2642    inputs.</para>
2644    <para>Probably the best long-term solution, and the one I have
2645    incorporated into 0.9.5 and above, is to use the existing
2646    sorting algorithm initially, and fall back to a O(N (log N)^2)
2647    algorithm if the standard algorithm gets into
2648    difficulties.</para></listitem>
2650   <listitem><para>The compressed file format was never designed to be
2651    handled by a library, and I have had to jump though some hoops
2652    to produce an efficient implementation of decompression.  It's
2653    a bit hairy.  Try passing
2654    <computeroutput>decompress.c</computeroutput> through the C
2655    preprocessor and you'll see what I mean.  Much of this
2656    complexity could have been avoided if the compressed size of
2657    each block of data was recorded in the data stream.</para></listitem>
2659  <listitem><para>An Adler-32 checksum, rather than a CRC32 checksum,
2660    would be faster to compute.</para></listitem>
2662 </itemizedlist>
2664 <para>It would be fair to say that the
2665 <computeroutput>bzip2</computeroutput> format was frozen before I
2666 properly and fully understood the performance consequences of
2667 doing so.</para>
2669 <para>Improvements which I was able to incorporate into 0.9.0,
2670 despite using the same file format, are:</para>
2672 <itemizedlist mark='bullet'>
2674  <listitem><para>Single array implementation of the inverse BWT.  This
2675   significantly speeds up decompression, presumably because it
2676   reduces the number of cache misses.</para></listitem>
2678  <listitem><para>Faster inverse MTF transform for large MTF values.
2679   The new implementation is based on the notion of sliding blocks
2680   of values.</para></listitem>
2682  <listitem><para><computeroutput>bzip2-0.9.0</computeroutput> now reads
2683   and writes files with <computeroutput>fread</computeroutput>
2684   and <computeroutput>fwrite</computeroutput>; version 0.1 used
2685   <computeroutput>putc</computeroutput> and
2686   <computeroutput>getc</computeroutput>.  Duh!  Well, you live
2687   and learn.</para></listitem>
2689 </itemizedlist>
2691 <para>Further ahead, it would be nice to be able to do random
2692 access into files.  This will require some careful design of
2693 compressed file formats.</para>
2695 </sect1>
2698 <sect1 id="port-issues" xreflabel="Portability issues">
2699 <title>Portability issues</title>
2701 <para>After some consideration, I have decided not to use GNU
2702 <computeroutput>autoconf</computeroutput> to configure 0.9.5 or
2703 1.0.</para>
2705 <para><computeroutput>autoconf</computeroutput>, admirable and
2706 wonderful though it is, mainly assists with portability problems
2707 between Unix-like platforms.  But
2708 <computeroutput>bzip2</computeroutput> doesn't have much in the
2709 way of portability problems on Unix; most of the difficulties
2710 appear when porting to the Mac, or to Microsoft's operating
2711 systems.  <computeroutput>autoconf</computeroutput> doesn't help
2712 in those cases, and brings in a whole load of new
2713 complexity.</para>
2715 <para>Most people should be able to compile the library and
2716 program under Unix straight out-of-the-box, so to speak,
2717 especially if you have a version of GNU C available.</para>
2719 <para>There are a couple of
2720 <computeroutput>__inline__</computeroutput> directives in the
2721 code.  GNU C (<computeroutput>gcc</computeroutput>) should be
2722 able to handle them.  If you're not using GNU C, your C compiler
2723 shouldn't see them at all.  If your compiler does, for some
2724 reason, see them and doesn't like them, just
2725 <computeroutput>#define</computeroutput>
2726 <computeroutput>__inline__</computeroutput> to be
2727 <computeroutput>/* */</computeroutput>.  One easy way to do this
2728 is to compile with the flag
2729 <computeroutput>-D__inline__=</computeroutput>, which should be
2730 understood by most Unix compilers.</para>
2732 <para>If you still have difficulties, try compiling with the
2733 macro <computeroutput>BZ_STRICT_ANSI</computeroutput> defined.
2734 This should enable you to build the library in a strictly ANSI
2735 compliant environment.  Building the program itself like this is
2736 dangerous and not supported, since you remove
2737 <computeroutput>bzip2</computeroutput>'s checks against
2738 compressing directories, symbolic links, devices, and other
2739 not-really-a-file entities.  This could cause filesystem
2740 corruption!</para>
2742 <para>One other thing: if you create a
2743 <computeroutput>bzip2</computeroutput> binary for public distribution,
2744 please consider linking it statically (<computeroutput>gcc
2745 -static</computeroutput>).  This avoids all sorts of library-version
2746 issues that others may encounter later on.</para>
2748 <para>If you build <computeroutput>bzip2</computeroutput> on
2749 Win32, you must set <computeroutput>BZ_UNIX</computeroutput> to 0
2750 and <computeroutput>BZ_LCCWIN32</computeroutput> to 1, in the
2751 file <computeroutput>bzip2.c</computeroutput>, before compiling.
2752 Otherwise the resulting binary won't work correctly.</para>
2754 </sect1>
2757 <sect1 id="bugs" xreflabel="Reporting bugs">
2758 <title>Reporting bugs</title>
2760 <para>I tried pretty hard to make sure
2761 <computeroutput>bzip2</computeroutput> is bug free, both by
2762 design and by testing.  Hopefully you'll never need to read this
2763 section for real.</para>
2765 <para>Nevertheless, if <computeroutput>bzip2</computeroutput> dies
2766 with a segmentation fault, a bus error or an internal assertion
2767 failure, it will ask you to email me a bug report.  Experience from
2768 years of feedback of bzip2 users indicates that almost all these
2769 problems can be traced to either compiler bugs or hardware
2770 problems.</para>
2772 <itemizedlist mark='bullet'>
2774  <listitem><para>Recompile the program with no optimisation, and
2775   see if it works.  And/or try a different compiler.  I heard all
2776   sorts of stories about various flavours of GNU C (and other
2777   compilers) generating bad code for
2778   <computeroutput>bzip2</computeroutput>, and I've run across two
2779   such examples myself.</para>
2781   <para>2.7.X versions of GNU C are known to generate bad code
2782   from time to time, at high optimisation levels.  If you get
2783   problems, try using the flags
2784   <computeroutput>-O2</computeroutput>
2785   <computeroutput>-fomit-frame-pointer</computeroutput>
2786   <computeroutput>-fno-strength-reduce</computeroutput>.  You
2787   should specifically <emphasis>not</emphasis> use
2788   <computeroutput>-funroll-loops</computeroutput>.</para>
2790   <para>You may notice that the Makefile runs six tests as part
2791   of the build process.  If the program passes all of these, it's
2792   a pretty good (but not 100%) indication that the compiler has
2793   done its job correctly.</para></listitem>
2795  <listitem><para>If <computeroutput>bzip2</computeroutput>
2796   crashes randomly, and the crashes are not repeatable, you may
2797   have a flaky memory subsystem.
2798   <computeroutput>bzip2</computeroutput> really hammers your
2799   memory hierarchy, and if it's a bit marginal, you may get these
2800   problems.  Ditto if your disk or I/O subsystem is slowly
2801   failing.  Yup, this really does happen.</para>
2803   <para>Try using a different machine of the same type, and see
2804   if you can repeat the problem.</para></listitem>
2806   <listitem><para>This isn't really a bug, but ... If
2807   <computeroutput>bzip2</computeroutput> tells you your file is
2808   corrupted on decompression, and you obtained the file via FTP,
2809   there is a possibility that you forgot to tell FTP to do a
2810   binary mode transfer.  That absolutely will cause the file to
2811   be non-decompressible.  You'll have to transfer it
2812   again.</para></listitem>
2814 </itemizedlist>
2816 <para>If you've incorporated
2817 <computeroutput>libbzip2</computeroutput> into your own program
2818 and are getting problems, please, please, please, check that the
2819 parameters you are passing in calls to the library, are correct,
2820 and in accordance with what the documentation says is allowable.
2821 I have tried to make the library robust against such problems,
2822 but I'm sure I haven't succeeded.</para>
2824 <para>Finally, if the above comments don't help, you'll have to
2825 send me a bug report.  Now, it's just amazing how many people
2826 will send me a bug report saying something like:</para>
2828 <programlisting>
2829 bzip2 crashed with segmentation fault on my machine
2830 </programlisting>
2832 <para>and absolutely nothing else.  Needless to say, a such a
2833 report is <emphasis>totally, utterly, completely and
2834 comprehensively 100% useless; a waste of your time, my time, and
2835 net bandwidth</emphasis>.  With no details at all, there's no way
2836 I can possibly begin to figure out what the problem is.</para>
2838 <para>The rules of the game are: facts, facts, facts.  Don't omit
2839 them because "oh, they won't be relevant".  At the bare
2840 minimum:</para>
2842 <programlisting>
2843 Machine type.  Operating system version.  
2844 Exact version of bzip2 (do bzip2 -V).  
2845 Exact version of the compiler used.  
2846 Flags passed to the compiler.
2847 </programlisting>
2849 <para>However, the most important single thing that will help me
2850 is the file that you were trying to compress or decompress at the
2851 time the problem happened.  Without that, my ability to do
2852 anything more than speculate about the cause, is limited.</para>
2854 </sect1>
2857 <sect1 id="package" xreflabel="Did you get the right package?">
2858 <title>Did you get the right package?</title>
2860 <para><computeroutput>bzip2</computeroutput> is a resource hog.
2861 It soaks up large amounts of CPU cycles and memory.  Also, it
2862 gives very large latencies.  In the worst case, you can feed many
2863 megabytes of uncompressed data into the library before getting
2864 any compressed output, so this probably rules out applications
2865 requiring interactive behaviour.</para>
2867 <para>These aren't faults of my implementation, I hope, but more
2868 an intrinsic property of the Burrows-Wheeler transform
2869 (unfortunately).  Maybe this isn't what you want.</para>
2871 <para>If you want a compressor and/or library which is faster,
2872 uses less memory but gets pretty good compression, and has
2873 minimal latency, consider Jean-loup Gailly's and Mark Adler's
2874 work, <computeroutput>zlib-1.2.1</computeroutput> and
2875 <computeroutput>gzip-1.2.4</computeroutput>.  Look for them at 
2876 <ulink url="http://www.zlib.org">http://www.zlib.org</ulink> and 
2877 <ulink url="http://www.gzip.org">http://www.gzip.org</ulink>
2878 respectively.</para>
2880 <para>For something faster and lighter still, you might try Markus F
2881 X J Oberhumer's <computeroutput>LZO</computeroutput> real-time
2882 compression/decompression library, at 
2883 <ulink url="http://www.oberhumer.com/opensource">http://www.oberhumer.com/opensource</ulink>.</para>
2885 </sect1>
2889 <sect1 id="reading" xreflabel="Further Reading">
2890 <title>Further Reading</title>
2892 <para><computeroutput>bzip2</computeroutput> is not research
2893 work, in the sense that it doesn't present any new ideas.
2894 Rather, it's an engineering exercise based on existing
2895 ideas.</para>
2897 <para>Four documents describe essentially all the ideas behind
2898 <computeroutput>bzip2</computeroutput>:</para>
2900 <literallayout>Michael Burrows and D. J. Wheeler:
2901   "A block-sorting lossless data compression algorithm"
2902    10th May 1994. 
2903    Digital SRC Research Report 124.
2904    ftp://ftp.digital.com/pub/DEC/SRC/research-reports/SRC-124.ps.gz
2905    If you have trouble finding it, try searching at the
2906    New Zealand Digital Library, http://www.nzdl.org.
2908 Daniel S. Hirschberg and Debra A. LeLewer
2909   "Efficient Decoding of Prefix Codes"
2910    Communications of the ACM, April 1990, Vol 33, Number 4.
2911    You might be able to get an electronic copy of this
2912    from the ACM Digital Library.
2914 David J. Wheeler
2915    Program bred3.c and accompanying document bred3.ps.
2916    This contains the idea behind the multi-table Huffman coding scheme.
2917    ftp://ftp.cl.cam.ac.uk/users/djw3/
2919 Jon L. Bentley and Robert Sedgewick
2920   "Fast Algorithms for Sorting and Searching Strings"
2921    Available from Sedgewick's web page,
2922    www.cs.princeton.edu/~rs
2923 </literallayout>
2925 <para>The following paper gives valuable additional insights into
2926 the algorithm, but is not immediately the basis of any code used
2927 in bzip2.</para>
2929 <literallayout>Peter Fenwick:
2930    Block Sorting Text Compression
2931    Proceedings of the 19th Australasian Computer Science Conference,
2932      Melbourne, Australia.  Jan 31 - Feb 2, 1996.
2933    ftp://ftp.cs.auckland.ac.nz/pub/peter-f/ACSC96paper.ps</literallayout>
2935 <para>Kunihiko Sadakane's sorting algorithm, mentioned above, is
2936 available from:</para>
2938 <literallayout>http://naomi.is.s.u-tokyo.ac.jp/~sada/papers/Sada98b.ps.gz
2939 </literallayout>
2941 <para>The Manber-Myers suffix array construction algorithm is
2942 described in a paper available from:</para>
2944 <literallayout>http://www.cs.arizona.edu/people/gene/PAPERS/suffix.ps
2945 </literallayout>
2947 <para>Finally, the following papers document some
2948 investigations I made into the performance of sorting
2949 and decompression algorithms:</para>
2951 <literallayout>Julian Seward
2952    On the Performance of BWT Sorting Algorithms
2953    Proceedings of the IEEE Data Compression Conference 2000
2954      Snowbird, Utah.  28-30 March 2000.
2956 Julian Seward
2957    Space-time Tradeoffs in the Inverse B-W Transform
2958    Proceedings of the IEEE Data Compression Conference 2001
2959      Snowbird, Utah.  27-29 March 2001.
2960 </literallayout>
2962 </sect1>
2964 </chapter>
2966 </book>