Implement MRSETS command.
[pspp-builds.git] / doc / dev / system-file-format.texi
1 @node System File Format
2 @appendix System File Format
3
4 A system file encapsulates a set of cases and dictionary information
5 that describes how they may be interpreted.  This chapter describes
6 the format of a system file.
7
8 System files use four data types: 8-bit characters, 32-bit integers,
9 64-bit integers, 
10 and 64-bit floating points, called here @code{char}, @code{int32},
11 @code{int64}, and
12 @code{flt64}, respectively.  Data is not necessarily aligned on a word
13 or double-word boundary: the long variable name record (@pxref{Long
14 Variable Names Record}) and very long string records (@pxref{Very Long
15 String Record}) have arbitrary byte length and can therefore cause all
16 data coming after them in the file to be misaligned.
17
18 Integer data in system files may be big-endian or little-endian.  A
19 reader may detect the endianness of a system file by examining
20 @code{layout_code} in the file header record
21 (@pxref{layout_code,,@code{layout_code}}).
22
23 Floating-point data in system files may nominally be in IEEE 754, IBM,
24 or VAX formats.  A reader may detect the floating-point format in use
25 by examining @code{bias} in the file header record
26 (@pxref{bias,,@code{bias}}).
27
28 PSPP detects big-endian and little-endian integer formats in system
29 files and translates as necessary.  PSPP also detects the
30 floating-point format in use, as well as the endianness of IEEE 754
31 floating-point numbers, and translates as needed.  However, only IEEE
32 754 numbers with the same endianness as integer data in the same file
33 has actually been observed in system files, and it is likely that
34 other formats are obsolete or were never used.
35
36 The PSPP system-missing value is represented by the largest possible
37 negative number in the floating point format (@code{-DBL_MAX}).  Two
38 other values are important for use as missing values: @code{HIGHEST},
39 represented by the largest possible positive number (@code{DBL_MAX}),
40 and @code{LOWEST}, represented by the second-largest negative number
41 (in IEEE 754 format, @code{0xffeffffffffffffe}).
42
43 System files are divided into records, each of which begins with a
44 4-byte record type, usually regarded as an @code{int32}.
45
46 The records must appear in the following order:
47
48 @itemize @bullet
49 @item
50 File header record.
51
52 @item
53 Variable records.
54
55 @item
56 All pairs of value labels records and value label variables records,
57 if present.
58
59 @item
60 Document record, if present.
61
62 @item
63 Any records not explicitly included in this list, in any order.
64
65 @item
66 Dictionary termination record.
67
68 @item
69 Data record.
70 @end itemize
71
72 Each type of record is described separately below.
73
74 @menu
75 * File Header Record::
76 * Variable Record::
77 * Value Labels Records::
78 * Document Record::
79 * Machine Integer Info Record::
80 * Machine Floating-Point Info Record::
81 * Multiple Response Sets Records::
82 * Variable Display Parameter Record::
83 * Long Variable Names Record::
84 * Very Long String Record::
85 * Character Encoding Record::
86 * Long String Value Labels Record::
87 * Data File and Variable Attributes Records::
88 * Extended Number of Cases Record::
89 * Miscellaneous Informational Records::
90 * Dictionary Termination Record::
91 * Data Record::
92 @end menu
93
94 @node File Header Record
95 @section File Header Record
96
97 The file header is always the first record in the file.  It has the
98 following format:
99
100 @example
101 char                rec_type[4];
102 char                prod_name[60];
103 int32               layout_code;
104 int32               nominal_case_size;
105 int32               compressed;
106 int32               weight_index;
107 int32               ncases;
108 flt64               bias;
109 char                creation_date[9];
110 char                creation_time[8];
111 char                file_label[64];
112 char                padding[3];
113 @end example
114
115 @table @code
116 @item char rec_type[4];
117 Record type code, set to @samp{$FL2}.
118
119 @item char prod_name[60];
120 Product identification string.  This always begins with the characters
121 @samp{@@(#) SPSS DATA FILE}.  PSPP uses the remaining characters to
122 give its version and the operating system name; for example, @samp{GNU
123 pspp 0.1.4 - sparc-sun-solaris2.5.2}.  The string is truncated if it
124 would be longer than 60 characters; otherwise it is padded on the right
125 with spaces.
126
127 @anchor{layout_code}
128 @item int32 layout_code;
129 Normally set to 2, although a few system files have been spotted in
130 the wild with a value of 3 here.  PSPP use this value to determine the
131 file's integer endianness (@pxref{System File Format}).
132
133 @item int32 nominal_case_size;
134 Number of data elements per case.  This is the number of variables,
135 except that long string variables add extra data elements (one for every
136 8 characters after the first 8).  However, string variables do not
137 contribute to this value beyond the first 255 bytes.   Further, system
138 files written by some systems set this value to -1.  In general, it is
139 unsafe for systems reading system files to rely upon this value.
140
141 @item int32 compressed;
142 Set to 1 if the data in the file is compressed, 0 otherwise.
143
144 @item int32 weight_index;
145 If one of the variables in the data set is used as a weighting
146 variable, set to the dictionary index of that variable, plus 1
147 (@pxref{Dictionary Index}).  Otherwise, set to 0.
148
149 @item int32 ncases;
150 Set to the number of cases in the file if it is known, or -1 otherwise.
151
152 In the general case it is not possible to determine the number of cases
153 that will be output to a system file at the time that the header is
154 written.  The way that this is dealt with is by writing the entire
155 system file, including the header, then seeking back to the beginning of
156 the file and writing just the @code{ncases} field.  For files in which
157 this is not valid, the seek operation fails.  In this case,
158 @code{ncases} remains -1.
159
160 @anchor{bias}
161 @item flt64 bias;
162 Compression bias, ordinarily set to 100.  Only integers between
163 @code{1 - bias} and @code{251 - bias} can be compressed.
164
165 By assuming that its value is 100, PSPP uses @code{bias} to determine
166 the file's floating-point format and endianness (@pxref{System File
167 Format}).  If the compression bias is not 100, PSPP cannot auto-detect
168 the floating-point format and assumes that it is IEEE 754 format with
169 the same endianness as the system file's integers, which is correct
170 for all known system files.
171
172 @item char creation_date[9];
173 Date of creation of the system file, in @samp{dd mmm yy}
174 format, with the month as standard English abbreviations, using an
175 initial capital letter and following with lowercase.  If the date is not
176 available then this field is arbitrarily set to @samp{01 Jan 70}.
177
178 @item char creation_time[8];
179 Time of creation of the system file, in @samp{hh:mm:ss}
180 format and using 24-hour time.  If the time is not available then this
181 field is arbitrarily set to @samp{00:00:00}.
182
183 @item char file_label[64];
184 File label declared by the user, if any (@pxref{FILE LABEL,,,pspp,
185 PSPP Users Guide}).  Padded on the right with spaces.
186
187 @item char padding[3];
188 Ignored padding bytes to make the structure a multiple of 32 bits in
189 length.  Set to zeros.
190 @end table
191
192 @node Variable Record
193 @section Variable Record
194
195 There must be one variable record for each numeric variable and each
196 string variable with width 8 bytes or less.  String variables wider
197 than 8 bytes have one variable record for each 8 bytes, rounding up.
198 The first variable record for a long string specifies the variable's
199 correct dictionary information.  Subsequent variable records for a
200 long string are filled with dummy information: a type of -1, no
201 variable label or missing values, print and write formats that are
202 ignored, and an empty string as name.  A few system files have been
203 encountered that include a variable label on dummy variable records,
204 so readers should take care to parse dummy variable records in the
205 same way as other variable records.
206
207 @anchor{Dictionary Index}
208 The @dfn{dictionary index} of a variable is its offset in the set of
209 variable records, including dummy variable records for long string
210 variables.  The first variable record has a dictionary index of 0, the
211 second has a dictionary index of 1, and so on.
212
213 The system file format does not directly support string variables
214 wider than 255 bytes.  Such very long string variables are represented
215 by a number of narrower string variables.  @xref{Very Long String
216 Record}, for details.
217
218 @example
219 int32               rec_type;
220 int32               type;
221 int32               has_var_label;
222 int32               n_missing_values;
223 int32               print;
224 int32               write;
225 char                name[8];
226
227 /* @r{Present only if @code{has_var_label} is 1.} */
228 int32               label_len;
229 char                label[];
230
231 /* @r{Present only if @code{n_missing_values} is nonzero}. */
232 flt64               missing_values[];
233 @end example
234
235 @table @code
236 @item int32 rec_type;
237 Record type code.  Always set to 2.
238
239 @item int32 type;
240 Variable type code.  Set to 0 for a numeric variable.  For a short
241 string variable or the first part of a long string variable, this is set
242 to the width of the string.  For the second and subsequent parts of a
243 long string variable, set to -1, and the remaining fields in the
244 structure are ignored.
245
246 @item int32 has_var_label;
247 If this variable has a variable label, set to 1; otherwise, set to 0.
248
249 @item int32 n_missing_values;
250 If the variable has no missing values, set to 0.  If the variable has
251 one, two, or three discrete missing values, set to 1, 2, or 3,
252 respectively.  If the variable has a range for missing variables, set to
253 -2; if the variable has a range for missing variables plus a single
254 discrete value, set to -3.
255
256 @item int32 print;
257 Print format for this variable.  See below.
258
259 @item int32 write;
260 Write format for this variable.  See below.
261
262 @item char name[8];
263 Variable name.  The variable name must begin with a capital letter or
264 the at-sign (@samp{@@}).  Subsequent characters may also be digits, octothorpes
265 (@samp{#}), dollar signs (@samp{$}), underscores (@samp{_}), or full
266 stops (@samp{.}).  The variable name is padded on the right with spaces.
267
268 @item int32 label_len;
269 This field is present only if @code{has_var_label} is set to 1.  It is
270 set to the length, in characters, of the variable label, which must be a
271 number between 0 and 120.
272
273 @item char label[];
274 This field is present only if @code{has_var_label} is set to 1.  It has
275 length @code{label_len}, rounded up to the nearest multiple of 32 bits.
276 The first @code{label_len} characters are the variable's variable label.
277
278 @item flt64 missing_values[];
279 This field is present only if @code{n_missing_values} is nonzero.  It
280 has the same number of 8-byte elements as the absolute value of
281 @code{n_missing_values}.  Each element is interpreted as a number for
282 numeric variables (with HIGHEST and LOWEST indicated as described in
283 the chapter introduction).  For string variables of width less than 8
284 bytes, elements are right-padded with spaces; for string variables
285 wider than 8 bytes, only the first 8 bytes of each missing value are
286 specified, with the remainder implicitly all spaces.
287
288 For discrete missing values, each element represents one missing
289 value.  When a range is present, the first element denotes the minimum
290 value in the range, and the second element denotes the maximum value
291 in the range.  When a range plus a value are present, the third
292 element denotes the additional discrete missing value.
293 @end table
294
295 The @code{print} and @code{write} members of sysfile_variable are output
296 formats coded into @code{int32} types.  The least-significant byte
297 of the @code{int32} represents the number of decimal places, and the
298 next two bytes in order of increasing significance represent field width
299 and format type, respectively.  The most-significant byte is not
300 used and should be set to zero.
301
302 Format types are defined as follows:
303
304 @quotation
305 @multitable {Value} {@code{DATETIME}}
306 @headitem Value
307 @tab Meaning
308 @item 0
309 @tab Not used.
310 @item 1
311 @tab @code{A}
312 @item 2
313 @tab @code{AHEX}
314 @item 3
315 @tab @code{COMMA}
316 @item 4
317 @tab @code{DOLLAR}
318 @item 5
319 @tab @code{F}
320 @item 6
321 @tab @code{IB}
322 @item 7
323 @tab @code{PIBHEX}
324 @item 8
325 @tab @code{P}
326 @item 9
327 @tab @code{PIB}
328 @item 10
329 @tab @code{PK}
330 @item 11
331 @tab @code{RB}
332 @item 12
333 @tab @code{RBHEX}
334 @item 13
335 @tab Not used.
336 @item 14
337 @tab Not used.
338 @item 15
339 @tab @code{Z}
340 @item 16
341 @tab @code{N}
342 @item 17
343 @tab @code{E}
344 @item 18
345 @tab Not used.
346 @item 19
347 @tab Not used.
348 @item 20
349 @tab @code{DATE}
350 @item 21
351 @tab @code{TIME}
352 @item 22
353 @tab @code{DATETIME}
354 @item 23
355 @tab @code{ADATE}
356 @item 24
357 @tab @code{JDATE}
358 @item 25
359 @tab @code{DTIME}
360 @item 26
361 @tab @code{WKDAY}
362 @item 27
363 @tab @code{MONTH}
364 @item 28
365 @tab @code{MOYR}
366 @item 29
367 @tab @code{QYR}
368 @item 30
369 @tab @code{WKYR}
370 @item 31
371 @tab @code{PCT}
372 @item 32
373 @tab @code{DOT}
374 @item 33
375 @tab @code{CCA}
376 @item 34
377 @tab @code{CCB}
378 @item 35
379 @tab @code{CCC}
380 @item 36
381 @tab @code{CCD}
382 @item 37
383 @tab @code{CCE}
384 @item 38
385 @tab @code{EDATE}
386 @item 39
387 @tab @code{SDATE}
388 @end multitable
389 @end quotation
390
391 @node Value Labels Records
392 @section Value Labels Records
393
394 The value label records documented in this section are used for
395 numeric and short string variables only.  Long string variables may
396 have value labels, but their value labels are recorded using a
397 different record type (@pxref{Long String Value Labels Record}).
398
399 The value label record has the following format:
400
401 @example
402 int32               rec_type;
403 int32               label_count;
404
405 /* @r{Repeated @code{label_cnt} times}. */
406 char                value[8];
407 char                label_len;
408 char                label[];
409 @end example
410
411 @table @code
412 @item int32 rec_type;
413 Record type.  Always set to 3.
414
415 @item int32 label_count;
416 Number of value labels present in this record.
417 @end table
418
419 The remaining fields are repeated @code{count} times.  Each
420 repetition specifies one value label.
421
422 @table @code
423 @item char value[8];
424 A numeric value or a short string value padded as necessary to 8 bytes
425 in length.  Its type and width cannot be determined until the
426 following value label variables record (see below) is read.
427
428 @item char label_len;
429 The label's length, in bytes.
430
431 @item char label[];
432 @code{label_len} bytes of the actual label, followed by up to 7 bytes
433 of padding to bring @code{label} and @code{label_len} together to a
434 multiple of 8 bytes in length.
435 @end table
436
437 The value label record is always immediately followed by a value label
438 variables record with the following format:
439
440 @example
441 int32               rec_type;
442 int32               var_count;
443 int32               vars[];
444 @end example
445
446 @table @code
447 @item int32 rec_type;
448 Record type.  Always set to 4.
449
450 @item int32 var_count;
451 Number of variables that the associated value labels from the value
452 label record are to be applied.
453
454 @item int32 vars[];
455 A list of dictionary indexes of variables to which to apply the value
456 labels (@pxref{Dictionary Index}).  There are @code{var_count}
457 elements.
458
459 String variables wider than 8 bytes may not be specified in this list.
460 @end table
461
462 @node Document Record
463 @section Document Record
464
465 The document record, if present, has the following format:
466
467 @example
468 int32               rec_type;
469 int32               n_lines;
470 char                lines[][80];
471 @end example
472
473 @table @code
474 @item int32 rec_type;
475 Record type.  Always set to 6.
476
477 @item int32 n_lines;
478 Number of lines of documents present.
479
480 @item char lines[][80];
481 Document lines.  The number of elements is defined by @code{n_lines}.
482 Lines shorter than 80 characters are padded on the right with spaces.
483 @end table
484
485 @node Machine Integer Info Record
486 @section Machine Integer Info Record
487
488 The integer info record, if present, has the following format:
489
490 @example
491 /* @r{Header.} */
492 int32               rec_type;
493 int32               subtype;
494 int32               size;
495 int32               count;
496
497 /* @r{Data.} */
498 int32               version_major;
499 int32               version_minor;
500 int32               version_revision;
501 int32               machine_code;
502 int32               floating_point_rep;
503 int32               compression_code;
504 int32               endianness;
505 int32               character_code;
506 @end example
507
508 @table @code
509 @item int32 rec_type;
510 Record type.  Always set to 7.
511
512 @item int32 subtype;
513 Record subtype.  Always set to 3.
514
515 @item int32 size;
516 Size of each piece of data in the data part, in bytes.  Always set to 4.
517
518 @item int32 count;
519 Number of pieces of data in the data part.  Always set to 8.
520
521 @item int32 version_major;
522 PSPP major version number.  In version @var{x}.@var{y}.@var{z}, this
523 is @var{x}.
524
525 @item int32 version_minor;
526 PSPP minor version number.  In version @var{x}.@var{y}.@var{z}, this
527 is @var{y}.
528
529 @item int32 version_revision;
530 PSPP version revision number.  In version @var{x}.@var{y}.@var{z},
531 this is @var{z}.
532
533 @item int32 machine_code;
534 Machine code.  PSPP always set this field to value to -1, but other
535 values may appear.
536
537 @item int32 floating_point_rep;
538 Floating point representation code.  For IEEE 754 systems this is 1.
539 IBM 370 sets this to 2, and DEC VAX E to 3.
540
541 @item int32 compression_code;
542 Compression code.  Always set to 1.
543
544 @item int32 endianness;
545 Machine endianness.  1 indicates big-endian, 2 indicates little-endian.
546
547 @item int32 character_code;
548 @anchor{character-code}
549 Character code.  1 indicates EBCDIC, 2 indicates 7-bit ASCII, 3
550 indicates 8-bit ASCII, 4 indicates DEC Kanji.
551 Windows code page numbers are also valid.
552
553 Experience has shown that in many files, this field is ignored or incorrect.
554 For a more reliable indication of the file's character encoding
555 see @ref{Character Encoding Record}.
556 @end table
557
558 @node Machine Floating-Point Info Record
559 @section Machine Floating-Point Info Record
560
561 The floating-point info record, if present, has the following format:
562
563 @example
564 /* @r{Header.} */
565 int32               rec_type;
566 int32               subtype;
567 int32               size;
568 int32               count;
569
570 /* @r{Data.} */
571 flt64               sysmis;
572 flt64               highest;
573 flt64               lowest;
574 @end example
575
576 @table @code
577 @item int32 rec_type;
578 Record type.  Always set to 7.
579
580 @item int32 subtype;
581 Record subtype.  Always set to 4.
582
583 @item int32 size;
584 Size of each piece of data in the data part, in bytes.  Always set to 8.
585
586 @item int32 count;
587 Number of pieces of data in the data part.  Always set to 3.
588
589 @item flt64 sysmis;
590 The system missing value.
591
592 @item flt64 highest;
593 The value used for HIGHEST in missing values.
594
595 @item flt64 lowest;
596 The value used for LOWEST in missing values.
597 @end table
598
599 @node Multiple Response Sets Records
600 @section Multiple Response Sets Records
601
602 The system file format has two different types of records that
603 represent multiple response sets (@pxref{MRSETS,,,pspp, PSPP Users
604 Guide}).  The first type of record describes multiple response sets
605 that can be understood by SPSS before version 14.  The second type of
606 record, with a closely related format, is used for multiple dichotomy
607 sets that use the CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES feature added in
608 version 14.
609
610 @example
611 /* @r{Header.} */
612 int32               rec_type;
613 int32               subtype;
614 int32               size;
615 int32               count;
616
617 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
618 char                mrsets[];
619 @end example
620
621 @table @code
622 @item int32 rec_type;
623 Record type.  Always set to 7.
624
625 @item int32 subtype;
626 Record subtype.  Set to 7 for records that describe multiple response
627 sets understood by SPSS before version 14, or to 19 for records that
628 describe dichotomy sets that use the CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES
629 feature added in version 14.
630
631 @item int32 size;
632 The size of each element in the @code{mrsets} member. Always set to 1.
633
634 @item int32 count;
635 The total number of bytes in @code{mrsets}.
636
637 @item char mrsets[];
638 A series of multiple response sets, each of which consists of the
639 following:
640
641 @itemize @bullet
642 @item
643 The set's name (an identifier that begins with @samp{$}).
644
645 @item
646 An equals sign (@samp{=}).
647
648 @item
649 @samp{C} for a multiple category set, @samp{D} for a multiple
650 dichotomy set with CATEGORYLABELS=VARLABELS, or @samp{E} for a
651 multiple dichotomy set with CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES.
652
653 @item
654 For a multiple dichotomy set with CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES, a
655 space, followed by a number expressed as decimal digits, followed by a
656 space.  If LABELSOURCE=VARLABEL was specified on MRSETS, then the
657 number is 11; otherwise it is 1.@footnote{This part of the format may
658 not be fully understood, because only a single example of each
659 possibility has been examined.}
660
661 @item
662 For either kind of multiple dichotomy set, the counted value, as a
663 positive integer count specified as decimal digits, followed by a
664 space, followed by as many string bytes as specified in the count.  If
665 the set contains numeric variables, the string consists of the counted
666 integer value expressed as decimal digits.  If the set contains string
667 variables, the string contains the counted string value.  Either way,
668 the string may be padded on the right with spaces (older versions of
669 SPSS seem to always pad to a width of 8 bytes; newer versions don't).
670
671 @item
672 A space.
673
674 @item
675 The multiple response set's label, using the same format as for the
676 counted value for multiple dichotomy sets.  A string of length 0 means
677 that the set does not have a label.  A string of length 0 is also
678 written if LABELSOURCE=VARLABEL was specified.
679
680 @item
681 A space.
682
683 @item
684 The names of the variables in the set, each separated from the
685 previous by a single space.
686
687 @item
688 A line feed (byte 0x0a).
689 @end itemize
690 @end table
691
692 Example: Given appropriate variable definitions, consider the
693 following MRSETS command:
694
695 @example
696 MRSETS /MCGROUP NAME=$a LABEL='my mcgroup' VARIABLES=a b c
697        /MDGROUP NAME=$b VARIABLES=g e f d VALUE=55
698        /MDGROUP NAME=$c LABEL='mdgroup #2' VARIABLES=h i j VALUE='Yes'
699        /MDGROUP NAME=$d LABEL='third mdgroup' CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES
700         VARIABLES=k l m VALUE=34
701        /MDGROUP NAME=$e CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES LABELSOURCE=VARLABEL
702         VARIABLES=n o p VALUE='choice'.
703 @end example
704
705 The above would generate the following multiple response set record of
706 subtype 7:
707
708 @example
709 $a=C 10 my mcgroup a b c
710 $b=D2 55 0  g e f d
711 $c=D3 Yes 10 mdgroup #2 h i j
712 @end example
713
714 It would also generate the following multiple response set record with
715 subtype 19:
716
717 @example
718 $d=E 1 2 34 13 third mdgroup k l m
719 $e=E 11 6 choice 0  n o p
720 @end example
721
722 @node Variable Display Parameter Record
723 @section Variable Display Parameter Record
724
725 The variable display parameter record, if present, has the following
726 format:
727
728 @example
729 /* @r{Header.} */
730 int32               rec_type;
731 int32               subtype;
732 int32               size;
733 int32               count;
734
735 /* @r{Repeated @code{count} times}. */
736 int32               measure;
737 int32               width;           /* @r{Not always present.} */
738 int32               alignment;
739 @end example
740
741 @table @code
742 @item int32 rec_type;
743 Record type.  Always set to 7.
744
745 @item int32 subtype;
746 Record subtype.  Always set to 11.
747
748 @item int32 size;
749 The size of @code{int32}.  Always set to 4.
750
751 @item int32 count;
752 The number of sets of variable display parameters (ordinarily the
753 number of variables in the dictionary), times 2 or 3.
754 @end table
755
756 The remaining members are repeated @code{count} times, in the same
757 order as the variable records.  No element corresponds to variable
758 records that continue long string variables.  The meanings of these
759 members are as follows:
760
761 @table @code
762 @item int32 measure;
763 The measurement type of the variable:
764 @table @asis
765 @item 1
766 Nominal Scale
767 @item 2
768 Ordinal Scale
769 @item 3
770 Continuous Scale
771 @end table
772
773 SPSS 14 sometimes writes a @code{measure} of 0.  PSPP interprets this
774 as nominal scale.
775
776 @item int32 width;
777 The width of the display column for the variable in characters.
778
779 This field is present if @var{count} is 3 times the number of
780 variables in the dictionary.  It is omitted if @var{count} is 2 times
781 the number of variables.
782
783 @item int32 alignment;
784 The alignment of the variable for display purposes:
785
786 @table @asis
787 @item 0
788 Left aligned
789 @item 1
790 Right aligned
791 @item 2
792 Centre aligned
793 @end table
794 @end table
795
796 @node Long Variable Names Record
797 @section Long Variable Names Record
798
799 If present, the long variable names record has the following format:
800
801 @example
802 /* @r{Header.} */
803 int32               rec_type;
804 int32               subtype;
805 int32               size;
806 int32               count;
807
808 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
809 char                var_name_pairs[];
810 @end example
811
812 @table @code
813 @item int32 rec_type;
814 Record type.  Always set to 7.
815
816 @item int32 subtype;
817 Record subtype.  Always set to 13.
818
819 @item int32 size;
820 The size of each element in the @code{var_name_pairs} member. Always set to 1.
821
822 @item int32 count;
823 The total number of bytes in @code{var_name_pairs}.
824
825 @item char var_name_pairs[];
826 A list of @var{key}--@var{value} tuples, where @var{key} is the name
827 of a variable, and @var{value} is its long variable name.
828 The @var{key} field is at most 8 bytes long and must match the
829 name of a variable which appears in the variable record (@pxref{Variable
830 Record}).
831 The @var{value} field is at most 64 bytes long.
832 The @var{key} and @var{value} fields are separated by a @samp{=} byte.
833 Each tuple is separated by a byte whose value is 09.  There is no
834 trailing separator following the last tuple.
835 The total length is @code{count} bytes.
836 @end table
837
838 @node Very Long String Record
839 @section Very Long String Record
840
841 Old versions of SPSS limited string variables to a width of 255 bytes.
842 For backward compatibility with these older versions, the system file
843 format represents a string longer than 255 bytes, called a @dfn{very
844 long string}, as a collection of strings no longer than 255 bytes
845 each.  The strings concatenated to make a very long string are called
846 its @dfn{segments}; for consistency, variables other than very long
847 strings are considered to have a single segment.
848
849 A very long string with a width of @var{w} has @var{n} =
850 (@var{w} + 251) / 252 segments, that is, one segment for every
851 252 bytes of width, rounding up.  It would be logical, then, for each
852 of the segments except the last to have a width of 252 and the last
853 segment to have the remainder, but this is not the case.  In fact,
854 each segment except the last has a width of 255 bytes.  The last
855 segment has width @var{w} - (@var{n} - 1) * 252; some versions
856 of SPSS make it slightly wider, but not wide enough to make the last
857 segment require another 8 bytes of data.
858
859 Data is packed tightly into segments of a very long string, 255 bytes
860 per segment.  Because 255 bytes of segment data are allocated for
861 every 252 bytes of the very long string's width (approximately), some
862 unused space is left over at the end of the allocated segments.  Data
863 in unused space is ignored.
864
865 Example: Consider a very long string of width 20,000.  Such a very
866 long string has 20,000 / 252 = 80 (rounding up) segments.  The first
867 79 segments have width 255; the last segment has width 20,000 - 79 *
868 252 = 92 or slightly wider (up to 96 bytes, the next multiple of 8).
869 The very long string's data is actually stored in the 19,890 bytes in
870 the first 78 segments, plus the first 110 bytes of the 79th segment
871 (19,890 + 110 = 20,000).  The remaining 145 bytes of the 79th segment
872 and all 92 bytes of the 80th segment are unused.
873
874 The very long string record explains how to stitch together segments
875 to obtain very long string data.  For each of the very long string
876 variables in the dictionary, it specifies the name of its first
877 segment's variable and the very long string variable's actual width.
878 The remaining segments immediately follow the named variable in the
879 system file's dictionary.
880
881 The very long string record, which is present only if the system file
882 contains very long string variables, has the following format:
883
884 @example
885 /* @r{Header.} */
886 int32               rec_type;
887 int32               subtype;
888 int32               size;
889 int32               count;
890
891 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
892 char                string_lengths[];
893 @end example
894
895 @table @code
896 @item int32 rec_type;
897 Record type.  Always set to 7.
898
899 @item int32 subtype;
900 Record subtype.  Always set to 14.
901
902 @item int32 size;
903 The size of each element in the @code{string_lengths} member. Always set to 1.
904
905 @item int32 count;
906 The total number of bytes in @code{string_lengths}.
907
908 @item char string_lengths[];
909 A list of @var{key}--@var{value} tuples, where @var{key} is the name
910 of a variable, and @var{value} is its length.
911 The @var{key} field is at most 8 bytes long and must match the
912 name of a variable which appears in the variable record (@pxref{Variable
913 Record}).
914 The @var{value} field is exactly 5 bytes long. It is a zero-padded,
915 ASCII-encoded string that is the length of the variable.
916 The @var{key} and @var{value} fields are separated by a @samp{=} byte.
917 Tuples are delimited by a two-byte sequence @{00, 09@}.
918 After the last tuple, there may be a single byte 00, or @{00, 09@}.
919 The total length is @code{count} bytes.
920 @end table
921
922 @node Character Encoding Record
923 @section Character Encoding Record
924
925 This record, if present, indicates the character encoding for string data,
926 long variable names, variable labels, value labels and other strings in the
927 file.
928
929 @example
930 /* @r{Header.} */
931 int32               rec_type;
932 int32               subtype;
933 int32               size;
934 int32               count;
935
936 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
937 char                encoding[];
938 @end example
939
940 @table @code
941 @item int32 rec_type;
942 Record type.  Always set to 7.
943
944 @item int32 subtype;
945 Record subtype.  Always set to 20.
946
947 @item int32 size;
948 The size of each element in the @code{encoding} member. Always set to 1.
949
950 @item int32 count;
951 The total number of bytes in @code{encoding}.
952
953 @item char encoding[];
954 The name of the character encoding.  Normally this will be an official IANA characterset name or alias.
955 See @url{http://www.iana.org/assignments/character-sets}.
956 @end table
957
958 This record is not present in files generated by older software.
959 See also @ref{character-code}.
960
961 @node Long String Value Labels Record
962 @section Long String Value Labels Record
963
964 This record, if present, specifies value labels for long string
965 variables.
966
967 @example
968 /* @r{Header.} */
969 int32               rec_type;
970 int32               subtype;
971 int32               size;
972 int32               count;
973
974 /* @r{Repeated up to exactly @code{count} bytes.} */
975 int32               var_name_len;
976 char                var_name[];
977 int32               var_width;
978 int32               n_labels;
979 long_string_label   labels[];
980 @end example
981
982 @table @code
983 @item int32 rec_type;
984 Record type.  Always set to 7.
985
986 @item int32 subtype;
987 Record subtype.  Always set to 21.
988
989 @item int32 size;
990 Always set to 1.
991
992 @item int32 count;
993 The number of bytes following the header until the next header.
994
995 @item int32 var_name_len;
996 @itemx char var_name[];
997 The number of bytes in the name of the variable that has long string
998 value labels, plus the variable name itself, which consists of exactly
999 @code{var_name_len} bytes.  The variable name is not padded to any
1000 particular boundary, nor is it null-terminated.
1001
1002 @item int32 var_width;
1003 The width of the variable, in bytes, which will be between 9 and
1004 32767.
1005
1006 @item int32 n_labels;
1007 @itemx long_string_label labels[];
1008 The long string labels themselves.  The @code{labels} array contains
1009 exactly @code{n_labels} elements, each of which has the following
1010 substructure:
1011
1012 @example
1013 int32               value_len;
1014 char                value[];
1015 int32               label_len;
1016 char                label[];
1017 @end example
1018
1019 @table @code
1020 @item int32 value_len;
1021 @itemx char value[];
1022 The string value being labeled.  @code{value_len} is the number of
1023 bytes in @code{value}; it is equal to @code{var_width}.  The
1024 @code{value} array is not padded or null-terminated.
1025
1026 @item int32 label_len;
1027 @itemx char label[];
1028 The label for the string value.  @code{label_len}, which must be
1029 between 0 and 120, is the number of bytes in @code{label}.  The
1030 @code{label} array is not padded or null-terminated.
1031 @end table
1032 @end table
1033
1034 @node Data File and Variable Attributes Records
1035 @section Data File and Variable Attributes Records
1036
1037 The data file and variable attributes records represent custom
1038 attributes for the system file or for individual variables in the
1039 system file, as defined on the DATAFILE ATTRIBUTE (@pxref{DATAFILE
1040 ATTRIBUTE,,,pspp, PSPP Users Guide}) and VARIABLE ATTRIBUTE commands
1041 (@pxref{VARIABLE ATTRIBUTE,,,pspp, PSPP Users Guide}), respectively.
1042
1043 @example
1044 /* @r{Header.} */
1045 int32               rec_type;
1046 int32               subtype;
1047 int32               size;
1048 int32               count;
1049
1050 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
1051 char                attributes[];
1052 @end example
1053
1054 @table @code
1055 @item int32 rec_type;
1056 Record type.  Always set to 7.
1057
1058 @item int32 subtype;
1059 Record subtype.  Always set to 17 for a data file attribute record or
1060 to 18 for a variable attributes record.
1061
1062 @item int32 size;
1063 The size of each element in the @code{attributes} member. Always set to 1.
1064
1065 @item int32 count;
1066 The total number of bytes in @code{attributes}.
1067
1068 @item char attributes[];
1069 The attributes, in a text-based format.
1070
1071 In record type 17, this field contains a single attribute set.  An
1072 attribute set is a sequence of one or more attributes concatenated
1073 together.  Each attribute consists of a name, which has the same
1074 syntax as a variable name, followed by, inside parentheses, a sequence
1075 of one or more values.  Each value consists of a string enclosed in
1076 single quotes (@code{'}) followed by a line feed (byte 0x0a).  A value
1077 may contain single quote characters, which are not themselves escaped
1078 or quoted or required to be present in pairs.  There is no apparent
1079 way to embed a line feed in a value.  There is no distinction between
1080 an attribute with a single value and an attribute array with one
1081 element.
1082
1083 In record type 18, this field contains a sequence of one or more
1084 variable attribute sets.  If more than one variable attribute set is
1085 present, each one after the first is delimited from the previous by
1086 @code{/}.  Each variable attribute set consists of a variable name,
1087 followed by @code{:}, followed by an attribute set with the same
1088 syntax as on record type 17.
1089
1090 The total length is @code{count} bytes.
1091 @end table
1092
1093 @subheading Example
1094
1095 A system file produced with the following VARIABLE ATTRIBUTE commands
1096 in effect:
1097
1098 @example
1099 VARIABLE ATTRIBUTE VARIABLES=dummy ATTRIBUTE=fred[1]('23') fred[2]('34').
1100 VARIABLE ATTRIBUTE VARIABLES=dummy ATTRIBUTE=bert('123').
1101 @end example
1102
1103 @noindent
1104 will contain a variable attribute record with the following contents:
1105
1106 @example
1107 00000000  07 00 00 00 12 00 00 00  01 00 00 00 22 00 00 00  |............"...|
1108 00000010  64 75 6d 6d 79 3a 66 72  65 64 28 27 32 33 27 0a  |dummy:fred('23'.|
1109 00000020  27 33 34 27 0a 29 62 65  72 74 28 27 31 32 33 27  |'34'.)bert('123'|
1110 00000030  0a 29                                             |.)              |
1111 @end example
1112
1113 @node Extended Number of Cases Record
1114 @section Extended Number of Cases Record
1115
1116 The file header record expresses the number of cases in the system
1117 file as an int32 (@pxref{File Header Record}).  This record allows the
1118 number of cases in the system file to be expressed as a 64-bit number.
1119
1120 @example
1121 int32               rec_type;
1122 int32               subtype;
1123 int32               size;
1124 int32               count;
1125 int64               unknown;
1126 int64               ncases64;
1127 @end example
1128
1129 @table @code
1130 @item int32 rec_type;
1131 Record type.  Always set to 7.
1132
1133 @item int32 subtype;
1134 Record subtype.  Always set to 16.
1135
1136 @item int32 size;
1137 Size of each element.  Always set to 8.
1138
1139 @item int32 count;
1140 Number of pieces of data in the data part.  Alway set to 2.
1141
1142 @item int64 unknown;
1143 Meaning unknown.  Always set to 1.
1144
1145 @item int64 ncases64;
1146 Number of cases in the file as a 64-bit integer.  Presumably this
1147 could be -1 to indicate that the number of cases is unknown, for the
1148 same reason as @code{ncases} in the file header record, but this has
1149 not been observed in the wild.
1150 @end table
1151
1152 @node Miscellaneous Informational Records
1153 @section Miscellaneous Informational Records
1154
1155 Some specific types of miscellaneous informational records are
1156 documented here, but others are known to exist.  PSPP ignores unknown
1157 miscellaneous informational records when reading system files.
1158
1159 @example
1160 /* @r{Header.} */
1161 int32               rec_type;
1162 int32               subtype;
1163 int32               size;
1164 int32               count;
1165
1166 /* @r{Exactly @code{size * count} bytes of data.} */
1167 char                data[];
1168 @end example
1169
1170 @table @code
1171 @item int32 rec_type;
1172 Record type.  Always set to 7.
1173
1174 @item int32 subtype;
1175 Record subtype.  May take any value.  According to Aapi
1176 H@"am@"al@"ainen, value 5 indicates a set of grouped variables and 6
1177 indicates date info (probably related to USE).
1178
1179 @item int32 size;
1180 Size of each piece of data in the data part.  Should have the value 1,
1181 4, or 8, for @code{char}, @code{int32}, and @code{flt64} format data,
1182 respectively.
1183
1184 @item int32 count;
1185 Number of pieces of data in the data part.
1186
1187 @item char data[];
1188 Arbitrary data.  There must be @code{size} times @code{count} bytes of
1189 data.
1190 @end table
1191
1192 @node Dictionary Termination Record
1193 @section Dictionary Termination Record
1194
1195 The dictionary termination record separates all other records from the
1196 data records.
1197
1198 @example
1199 int32               rec_type;
1200 int32               filler;
1201 @end example
1202
1203 @table @code
1204 @item int32 rec_type;
1205 Record type.  Always set to 999.
1206
1207 @item int32 filler;
1208 Ignored padding.  Should be set to 0.
1209 @end table
1210
1211 @node Data Record
1212 @section Data Record
1213
1214 Data records must follow all other records in the system file.  There must
1215 be at least one data record in every system file.
1216
1217 The format of data records varies depending on whether the data is
1218 compressed.  Regardless, the data is arranged in a series of 8-byte
1219 elements.
1220
1221 When data is not compressed,
1222 each element corresponds to
1223 the variable declared in the respective variable record (@pxref{Variable
1224 Record}).  Numeric values are given in @code{flt64} format; string
1225 values are literal characters string, padded on the right when
1226 necessary to fill out 8-byte units.
1227
1228 Compressed data is arranged in the following manner: the first 8 bytes
1229 in the data section is divided into a series of 1-byte command
1230 codes.  These codes have meanings as described below:
1231
1232 @table @asis
1233 @item 0
1234 Ignored.  If the program writing the system file accumulates compressed
1235 data in blocks of fixed length, 0 bytes can be used to pad out extra
1236 bytes remaining at the end of a fixed-size block.
1237
1238 @item 1 through 251
1239 A number with
1240 value @var{code} - @var{bias}, where
1241 @var{code} is the value of the compression code and @var{bias} is the
1242 variable @code{bias} from the file header.  For example,
1243 code 105 with bias 100.0 (the normal value) indicates a numeric variable
1244 of value 5.
1245 One file has been seen written by SPSS 14 that contained such a code
1246 in a @emph{string} field with the value 0 (after the bias is
1247 subtracted) as a way of encoding null bytes.
1248
1249 @item 252
1250 End of file.  This code may or may not appear at the end of the data
1251 stream.  PSPP always outputs this code but its use is not required.
1252
1253 @item 253
1254 A numeric or string value that is not
1255 compressible.  The value is stored in the 8 bytes following the
1256 current block of command bytes.  If this value appears twice in a block
1257 of command bytes, then it indicates the second group of 8 bytes following the
1258 command bytes, and so on.
1259
1260 @item 254
1261 An 8-byte string value that is all spaces.
1262
1263 @item 255
1264 The system-missing value.
1265 @end table
1266
1267 When the end of the an 8-byte group of command bytes is reached, any
1268 blocks of non-compressible values indicated by code 253 are skipped,
1269 and the next element of command bytes is read and interpreted, until
1270 the end of the file or a code with value 252 is reached.
1271 @setfilename ignored