sys-file-reader: Read system files with multiple subtype-18 extensions.
[pspp] / 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 have actually been observed in system files, and it is likely that
34 other formats are obsolete or were never used.
35
36 System files use a few floating point values for special purposes:
37
38 @table @asis
39 @item SYSMIS
40 The system-missing value is represented by the largest possible
41 negative number in the floating point format (@code{-DBL_MAX}).
42
43 @item HIGHEST
44 HIGHEST is used as the high end of a missing value range with an
45 unbounded maximum.  It is represented by the largest possible positive
46 number (@code{DBL_MAX}).
47
48 @item LOWEST
49 LOWEST is used as the low end of a missing value range with an
50 unbounded minimum.  It was originally represented by the
51 second-largest negative number (in IEEE 754 format,
52 @code{0xffeffffffffffffe}).  System files written by SPSS 21 and later
53 instead use the largest negative number (@code{-DBL_MAX}), the same
54 value as SYSMIS.  This does not lead to ambiguity because LOWEST
55 appears in system files only in missing value ranges, which never
56 contain SYSMIS.
57 @end table
58
59 System files may use most character encodings based on an 8-bit unit.
60 UTF-16 and UTF-32, based on wider units, appear to be unacceptable.
61 @code{rec_type} in the file header record is sufficient to distinguish
62 between ASCII and EBCDIC based encodings.  The best way to determine
63 the specific encoding in use is to consult the character encoding
64 record (@pxref{Character Encoding Record}), if present, and failing
65 that the @code{character_code} in the machine integer info record
66 (@pxref{Machine Integer Info Record}).  The same encoding should be
67 used for the dictionary and the data in the file, although it is
68 possible to artificially synthesize files that use different encodings
69 (@pxref{Character Encoding Record}).
70
71 @menu
72 * System File Record Structure::
73 * File Header Record::
74 * Variable Record::
75 * Value Labels Records::
76 * Document Record::
77 * Machine Integer Info Record::
78 * Machine Floating-Point Info Record::
79 * Multiple Response Sets Records::
80 * Extra Product Info Record::
81 * Variable Display Parameter Record::
82 * Long Variable Names Record::
83 * Very Long String Record::
84 * Character Encoding Record::
85 * Long String Value Labels Record::
86 * Long String Missing Values Record::
87 * Data File and Variable Attributes Records::
88 * Extended Number of Cases Record::
89 * Other Informational Records::
90 * Dictionary Termination Record::
91 * Data Record::
92 @end menu
93
94 @node System File Record Structure
95 @section System File Record Structure
96
97 System files are divided into records with the following format:
98
99 @example
100 int32               type;
101 char                data[];
102 @end example
103
104 This header does not identify the length of the @code{data} or any
105 information about what it contains, so the system file reader must
106 understand the format of @code{data} based on @code{type}.  However,
107 records with type 7, called @dfn{extension records}, have a stricter
108 format:
109
110 @example
111 int32               type;
112 int32               subtype;
113 int32               size;
114 int32               count;
115 char                data[size * count];
116 @end example
117
118 @table @code
119 @item int32 rec_type;
120 Record type.  Always set to 7.
121
122 @item int32 subtype;
123 Record subtype.  This value identifies a particular kind of extension
124 record.
125
126 @item int32 size;
127 The size of each piece of data that follows the header, in bytes.
128 Known extension records use 1, 4, or 8, for @code{char}, @code{int32},
129 and @code{flt64} format data, respectively.
130
131 @item int32 count;
132 The number of pieces of data that follow the header.
133
134 @item char data[size * count];
135 Data, whose format and interpretation depend on the subtype.
136 @end table
137
138 An extension record contains exactly @code{size * count} bytes of
139 data, which allows a reader that does not understand an extension
140 record to skip it.  Extension records provide only nonessential
141 information, so this allows for files written by newer software to
142 preserve backward compatibility with older or less capable readers.
143
144 Records in a system file must appear in the following order:
145
146 @itemize @bullet
147 @item
148 File header record.
149
150 @item
151 Variable records.
152
153 @item
154 All pairs of value labels records and value label variables records,
155 if present.
156
157 @item
158 Document record, if present.
159
160 @item
161 Extension (type 7) records, in ascending numerical order of their
162 subtypes.
163
164 System files written by SPSS include at most one of each kind of
165 extension record.  This is generally true of system files written by
166 other software as well, with known exceptions noted below in the
167 individual sections about each type of record.
168
169 @item
170 Dictionary termination record.
171
172 @item
173 Data record.
174 @end itemize
175
176 We advise authors of programs that read system files to tolerate
177 format variations.  Various kinds of misformatting and corruption have
178 been observed in system files written by SPSS and other software
179 alike.  In particular, because extension records provide nonessential
180 information, it is generally better to ignore an extension record
181 entirely than to refuse to read a system file.
182
183 The following sections describe the known kinds of records.
184
185 @node File Header Record
186 @section File Header Record
187
188 A system file begins with the file header, with the following format:
189
190 @example
191 char                rec_type[4];
192 char                prod_name[60];
193 int32               layout_code;
194 int32               nominal_case_size;
195 int32               compression;
196 int32               weight_index;
197 int32               ncases;
198 flt64               bias;
199 char                creation_date[9];
200 char                creation_time[8];
201 char                file_label[64];
202 char                padding[3];
203 @end example
204
205 @table @code
206 @item char rec_type[4];
207 Record type code, either @samp{$FL2} for system files with
208 uncompressed data or data compressed with simple bytecode compression,
209 or @samp{$FL3} for system files with ZLIB compressed data.
210
211 This is truly a character field that uses the character encoding as
212 other strings.  Thus, in a file with an ASCII-based character encoding
213 this field contains @code{24 46 4c 32} or @code{24 46 4c 33}, and in a
214 file with an EBCDIC-based encoding this field contains @code{5b c6 d3
215 f2}.  (No EBCDIC-based ZLIB-compressed files have been observed.)
216
217 @item char prod_name[60];
218 Product identification string.  This always begins with the characters
219 @samp{@@(#) SPSS DATA FILE}.  PSPP uses the remaining characters to
220 give its version and the operating system name; for example, @samp{GNU
221 pspp 0.1.4 - sparc-sun-solaris2.5.2}.  The string is truncated if it
222 would be longer than 60 characters; otherwise it is padded on the right
223 with spaces.
224
225 @anchor{layout_code}
226 @item int32 layout_code;
227 Normally set to 2, although a few system files have been spotted in
228 the wild with a value of 3 here.  PSPP use this value to determine the
229 file's integer endianness (@pxref{System File Format}).
230
231 @item int32 nominal_case_size;
232 Number of data elements per case.  This is the number of variables,
233 except that long string variables add extra data elements (one for every
234 8 characters after the first 8).  However, string variables do not
235 contribute to this value beyond the first 255 bytes.   Further, system
236 files written by some systems set this value to -1.  In general, it is
237 unsafe for systems reading system files to rely upon this value.
238
239 @item int32 compression;
240 Set to 0 if the data in the file is not compressed, 1 if the data is
241 compressed with simple bytecode compression, 2 if the data is ZLIB
242 compressed.  This field has value 2 if and only if @code{rec_type} is
243 @samp{$FL3}.
244
245 @item int32 weight_index;
246 If one of the variables in the data set is used as a weighting
247 variable, set to the dictionary index of that variable, plus 1
248 (@pxref{Dictionary Index}).  Otherwise, set to 0.
249
250 @item int32 ncases;
251 Set to the number of cases in the file if it is known, or -1 otherwise.
252
253 In the general case it is not possible to determine the number of cases
254 that will be output to a system file at the time that the header is
255 written.  The way that this is dealt with is by writing the entire
256 system file, including the header, then seeking back to the beginning of
257 the file and writing just the @code{ncases} field.  For files in which
258 this is not valid, the seek operation fails.  In this case,
259 @code{ncases} remains -1.
260
261 @anchor{bias}
262 @item flt64 bias;
263 Compression bias, ordinarily set to 100.  Only integers between
264 @code{1 - bias} and @code{251 - bias} can be compressed.
265
266 By assuming that its value is 100, PSPP uses @code{bias} to determine
267 the file's floating-point format and endianness (@pxref{System File
268 Format}).  If the compression bias is not 100, PSPP cannot auto-detect
269 the floating-point format and assumes that it is IEEE 754 format with
270 the same endianness as the system file's integers, which is correct
271 for all known system files.
272
273 @item char creation_date[9];
274 Date of creation of the system file, in @samp{dd mmm yy}
275 format, with the month as standard English abbreviations, using an
276 initial capital letter and following with lowercase.  If the date is not
277 available then this field is arbitrarily set to @samp{01 Jan 70}.
278
279 @item char creation_time[8];
280 Time of creation of the system file, in @samp{hh:mm:ss}
281 format and using 24-hour time.  If the time is not available then this
282 field is arbitrarily set to @samp{00:00:00}.
283
284 @item char file_label[64];
285 File label declared by the user, if any (@pxref{FILE LABEL,,,pspp,
286 PSPP Users Guide}).  Padded on the right with spaces.
287
288 A product that identifies itself as @code{VOXCO INTERVIEWER 4.3} uses
289 CR-only line ends in this field, rather than the more usual LF-only or
290 CR LF line ends.
291
292 @item char padding[3];
293 Ignored padding bytes to make the structure a multiple of 32 bits in
294 length.  Set to zeros.
295 @end table
296
297 @node Variable Record
298 @section Variable Record
299
300 There must be one variable record for each numeric variable and each
301 string variable with width 8 bytes or less.  String variables wider
302 than 8 bytes have one variable record for each 8 bytes, rounding up.
303 The first variable record for a long string specifies the variable's
304 correct dictionary information.  Subsequent variable records for a
305 long string are filled with dummy information: a type of -1, no
306 variable label or missing values, print and write formats that are
307 ignored, and an empty string as name.  A few system files have been
308 encountered that include a variable label on dummy variable records,
309 so readers should take care to parse dummy variable records in the
310 same way as other variable records.
311
312 @anchor{Dictionary Index}
313 The @dfn{dictionary index} of a variable is its offset in the set of
314 variable records, including dummy variable records for long string
315 variables.  The first variable record has a dictionary index of 0, the
316 second has a dictionary index of 1, and so on.
317
318 The system file format does not directly support string variables
319 wider than 255 bytes.  Such very long string variables are represented
320 by a number of narrower string variables.  @xref{Very Long String
321 Record}, for details.
322
323 A system file should contain at least one variable and thus at least
324 one variable record, but system files have been observed in the wild
325 without any variables (thus, no data either).
326
327 @example
328 int32               rec_type;
329 int32               type;
330 int32               has_var_label;
331 int32               n_missing_values;
332 int32               print;
333 int32               write;
334 char                name[8];
335
336 /* @r{Present only if @code{has_var_label} is 1.} */
337 int32               label_len;
338 char                label[];
339
340 /* @r{Present only if @code{n_missing_values} is nonzero}. */
341 flt64               missing_values[];
342 @end example
343
344 @table @code
345 @item int32 rec_type;
346 Record type code.  Always set to 2.
347
348 @item int32 type;
349 Variable type code.  Set to 0 for a numeric variable.  For a short
350 string variable or the first part of a long string variable, this is set
351 to the width of the string.  For the second and subsequent parts of a
352 long string variable, set to -1, and the remaining fields in the
353 structure are ignored.
354
355 @item int32 has_var_label;
356 If this variable has a variable label, set to 1; otherwise, set to 0.
357
358 @item int32 n_missing_values;
359 If the variable has no missing values, set to 0.  If the variable has
360 one, two, or three discrete missing values, set to 1, 2, or 3,
361 respectively.  If the variable has a range for missing variables, set to
362 -2; if the variable has a range for missing variables plus a single
363 discrete value, set to -3.
364
365 A long string variable always has the value 0 here.  A separate record
366 indicates missing values for long string variables (@pxref{Long String
367 Missing Values Record}).
368
369 @item int32 print;
370 Print format for this variable.  See below.
371
372 @item int32 write;
373 Write format for this variable.  See below.
374
375 @item char name[8];
376 Variable name.  The variable name must begin with a capital letter or
377 the at-sign (@samp{@@}).  Subsequent characters may also be digits, octothorpes
378 (@samp{#}), dollar signs (@samp{$}), underscores (@samp{_}), or full
379 stops (@samp{.}).  The variable name is padded on the right with spaces.
380
381 The @samp{name} fields should be unique within a system file.  System
382 files written by SPSS that contain very long string variables with
383 similar names sometimes contain duplicate names that are later
384 eliminated by resolving the very long string names (@pxref{Very Long
385 String Record}).  PSPP handles duplicates by assigning them new,
386 unique names.
387
388 @item int32 label_len;
389 This field is present only if @code{has_var_label} is set to 1.  It is
390 set to the length, in characters, of the variable label.  The
391 documented maximum length varies from 120 to 255 based on SPSS
392 version, but some files have been seen with longer labels.  PSPP
393 accepts labels of any length.
394
395 @item char label[];
396 This field is present only if @code{has_var_label} is set to 1.  It has
397 length @code{label_len}, rounded up to the nearest multiple of 32 bits.
398 The first @code{label_len} characters are the variable's variable label.
399
400 @item flt64 missing_values[];
401 This field is present only if @code{n_missing_values} is nonzero.  It
402 has the same number of 8-byte elements as the absolute value of
403 @code{n_missing_values}.  Each element is interpreted as a number for
404 numeric variables (with HIGHEST and LOWEST indicated as described in
405 the chapter introduction).  For string variables of width less than 8
406 bytes, elements are right-padded with spaces; for string variables
407 wider than 8 bytes, only the first 8 bytes of each missing value are
408 specified, with the remainder implicitly all spaces.
409
410 For discrete missing values, each element represents one missing
411 value.  When a range is present, the first element denotes the minimum
412 value in the range, and the second element denotes the maximum value
413 in the range.  When a range plus a value are present, the third
414 element denotes the additional discrete missing value.
415 @end table
416
417 @anchor{System File Output Formats}
418 The @code{print} and @code{write} members of sysfile_variable are output
419 formats coded into @code{int32} types.  The least-significant byte
420 of the @code{int32} represents the number of decimal places, and the
421 next two bytes in order of increasing significance represent field width
422 and format type, respectively.  The most-significant byte is not
423 used and should be set to zero.
424
425 Format types are defined as follows:
426
427 @quotation
428 @multitable {Value} {@code{DATETIME}}
429 @headitem Value
430 @tab Meaning
431 @item 0
432 @tab Not used.
433 @item 1
434 @tab @code{A}
435 @item 2
436 @tab @code{AHEX}
437 @item 3
438 @tab @code{COMMA}
439 @item 4
440 @tab @code{DOLLAR}
441 @item 5
442 @tab @code{F}
443 @item 6
444 @tab @code{IB}
445 @item 7
446 @tab @code{PIBHEX}
447 @item 8
448 @tab @code{P}
449 @item 9
450 @tab @code{PIB}
451 @item 10
452 @tab @code{PK}
453 @item 11
454 @tab @code{RB}
455 @item 12
456 @tab @code{RBHEX}
457 @item 13
458 @tab Not used.
459 @item 14
460 @tab Not used.
461 @item 15
462 @tab @code{Z}
463 @item 16
464 @tab @code{N}
465 @item 17
466 @tab @code{E}
467 @item 18
468 @tab Not used.
469 @item 19
470 @tab Not used.
471 @item 20
472 @tab @code{DATE}
473 @item 21
474 @tab @code{TIME}
475 @item 22
476 @tab @code{DATETIME}
477 @item 23
478 @tab @code{ADATE}
479 @item 24
480 @tab @code{JDATE}
481 @item 25
482 @tab @code{DTIME}
483 @item 26
484 @tab @code{WKDAY}
485 @item 27
486 @tab @code{MONTH}
487 @item 28
488 @tab @code{MOYR}
489 @item 29
490 @tab @code{QYR}
491 @item 30
492 @tab @code{WKYR}
493 @item 31
494 @tab @code{PCT}
495 @item 32
496 @tab @code{DOT}
497 @item 33
498 @tab @code{CCA}
499 @item 34
500 @tab @code{CCB}
501 @item 35
502 @tab @code{CCC}
503 @item 36
504 @tab @code{CCD}
505 @item 37
506 @tab @code{CCE}
507 @item 38
508 @tab @code{EDATE}
509 @item 39
510 @tab @code{SDATE}
511 @end multitable
512 @end quotation
513
514 A few system files have been observed in the wild with invalid
515 @code{write} fields, in particular with value 0.  Readers should
516 probably treat invalid @code{print} or @code{write} fields as some
517 default format.
518
519 @node Value Labels Records
520 @section Value Labels Records
521
522 The value label records documented in this section are used for
523 numeric and short string variables only.  Long string variables may
524 have value labels, but their value labels are recorded using a
525 different record type (@pxref{Long String Value Labels Record}).
526
527 The value label record has the following format:
528
529 @example
530 int32               rec_type;
531 int32               label_count;
532
533 /* @r{Repeated @code{label_cnt} times}. */
534 char                value[8];
535 char                label_len;
536 char                label[];
537 @end example
538
539 @table @code
540 @item int32 rec_type;
541 Record type.  Always set to 3.
542
543 @item int32 label_count;
544 Number of value labels present in this record.
545 @end table
546
547 The remaining fields are repeated @code{count} times.  Each
548 repetition specifies one value label.
549
550 @table @code
551 @item char value[8];
552 A numeric value or a short string value padded as necessary to 8 bytes
553 in length.  Its type and width cannot be determined until the
554 following value label variables record (see below) is read.
555
556 @item char label_len;
557 The label's length, in bytes.  The documented maximum length varies
558 from 60 to 120 based on SPSS version.  PSPP supports value labels up
559 to 255 bytes long.
560
561 @item char label[];
562 @code{label_len} bytes of the actual label, followed by up to 7 bytes
563 of padding to bring @code{label} and @code{label_len} together to a
564 multiple of 8 bytes in length.
565 @end table
566
567 The value label record is always immediately followed by a value label
568 variables record with the following format:
569
570 @example
571 int32               rec_type;
572 int32               var_count;
573 int32               vars[];
574 @end example
575
576 @table @code
577 @item int32 rec_type;
578 Record type.  Always set to 4.
579
580 @item int32 var_count;
581 Number of variables that the associated value labels from the value
582 label record are to be applied.
583
584 @item int32 vars[];
585 A list of dictionary indexes of variables to which to apply the value
586 labels (@pxref{Dictionary Index}).  There are @code{var_count}
587 elements.
588
589 String variables wider than 8 bytes may not be specified in this list.
590 @end table
591
592 @node Document Record
593 @section Document Record
594
595 The document record, if present, has the following format:
596
597 @example
598 int32               rec_type;
599 int32               n_lines;
600 char                lines[][80];
601 @end example
602
603 @table @code
604 @item int32 rec_type;
605 Record type.  Always set to 6.
606
607 @item int32 n_lines;
608 Number of lines of documents present.
609
610 @item char lines[][80];
611 Document lines.  The number of elements is defined by @code{n_lines}.
612 Lines shorter than 80 characters are padded on the right with spaces.
613 @end table
614
615 @node Machine Integer Info Record
616 @section Machine Integer Info Record
617
618 The integer info record, if present, has the following format:
619
620 @example
621 /* @r{Header.} */
622 int32               rec_type;
623 int32               subtype;
624 int32               size;
625 int32               count;
626
627 /* @r{Data.} */
628 int32               version_major;
629 int32               version_minor;
630 int32               version_revision;
631 int32               machine_code;
632 int32               floating_point_rep;
633 int32               compression_code;
634 int32               endianness;
635 int32               character_code;
636 @end example
637
638 @table @code
639 @item int32 rec_type;
640 Record type.  Always set to 7.
641
642 @item int32 subtype;
643 Record subtype.  Always set to 3.
644
645 @item int32 size;
646 Size of each piece of data in the data part, in bytes.  Always set to 4.
647
648 @item int32 count;
649 Number of pieces of data in the data part.  Always set to 8.
650
651 @item int32 version_major;
652 PSPP major version number.  In version @var{x}.@var{y}.@var{z}, this
653 is @var{x}.
654
655 @item int32 version_minor;
656 PSPP minor version number.  In version @var{x}.@var{y}.@var{z}, this
657 is @var{y}.
658
659 @item int32 version_revision;
660 PSPP version revision number.  In version @var{x}.@var{y}.@var{z},
661 this is @var{z}.
662
663 @item int32 machine_code;
664 Machine code.  PSPP always set this field to value to -1, but other
665 values may appear.
666
667 @item int32 floating_point_rep;
668 Floating point representation code.  For IEEE 754 systems this is 1.
669 IBM 370 sets this to 2, and DEC VAX E to 3.
670
671 @item int32 compression_code;
672 Compression code.  Always set to 1, regardless of whether or how the
673 file is compressed.
674
675 @item int32 endianness;
676 Machine endianness.  1 indicates big-endian, 2 indicates little-endian.
677
678 @item int32 character_code;
679 @anchor{character-code} Character code.  The following values have
680 been actually observed in system files:
681
682 @table @asis
683 @item 1
684 EBCDIC.
685
686 @item 2
687 7-bit ASCII.
688
689 @item 1250
690 The @code{windows-1250} code page for Central European and Eastern
691 European languages.
692
693 @item 1252
694 The @code{windows-1252} code page for Western European languages.
695
696 @item 28591
697 ISO 8859-1.
698
699 @item 65001
700 UTF-8.
701 @end table
702
703 The following additional values are known to be defined:
704
705 @table @asis
706 @item 3
707 8-bit ``ASCII''.
708
709 @item 4
710 DEC Kanji.
711 @end table
712
713 Other Windows code page numbers are known to be generally valid.
714
715 Old versions of SPSS for Unix and Windows always wrote value 2 in this
716 field, regardless of the encoding in use.  Newer versions also write
717 the character encoding as a string (see @ref{Character Encoding
718 Record}).
719 @end table
720
721 @node Machine Floating-Point Info Record
722 @section Machine Floating-Point Info Record
723
724 The floating-point info record, if present, has the following format:
725
726 @example
727 /* @r{Header.} */
728 int32               rec_type;
729 int32               subtype;
730 int32               size;
731 int32               count;
732
733 /* @r{Data.} */
734 flt64               sysmis;
735 flt64               highest;
736 flt64               lowest;
737 @end example
738
739 @table @code
740 @item int32 rec_type;
741 Record type.  Always set to 7.
742
743 @item int32 subtype;
744 Record subtype.  Always set to 4.
745
746 @item int32 size;
747 Size of each piece of data in the data part, in bytes.  Always set to 8.
748
749 @item int32 count;
750 Number of pieces of data in the data part.  Always set to 3.
751
752 @item flt64 sysmis;
753 @itemx flt64 highest;
754 @itemx flt64 lowest;
755 The system missing value, the value used for HIGHEST in missing
756 values, and the value used for LOWEST in missing values, respectively.
757 @xref{System File Format}, for more information.
758
759 The SPSSWriter library in PHP, which identifies itself as @code{FOM
760 SPSS 1.0.0} in the file header record @code{prod_name} field, writes
761 unexpected values to these fields, but it uses the same values
762 consistently throughout the rest of the file.
763 @end table
764
765 @node Multiple Response Sets Records
766 @section Multiple Response Sets Records
767
768 The system file format has two different types of records that
769 represent multiple response sets (@pxref{MRSETS,,,pspp, PSPP Users
770 Guide}).  The first type of record describes multiple response sets
771 that can be understood by SPSS before version 14.  The second type of
772 record, with a closely related format, is used for multiple dichotomy
773 sets that use the CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES feature added in
774 version 14.
775
776 @example
777 /* @r{Header.} */
778 int32               rec_type;
779 int32               subtype;
780 int32               size;
781 int32               count;
782
783 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
784 char                mrsets[];
785 @end example
786
787 @table @code
788 @item int32 rec_type;
789 Record type.  Always set to 7.
790
791 @item int32 subtype;
792 Record subtype.  Set to 7 for records that describe multiple response
793 sets understood by SPSS before version 14, or to 19 for records that
794 describe dichotomy sets that use the CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES
795 feature added in version 14.
796
797 @item int32 size;
798 The size of each element in the @code{mrsets} member. Always set to 1.
799
800 @item int32 count;
801 The total number of bytes in @code{mrsets}.
802
803 @item char mrsets[];
804 Zero or more line feeds (byte 0x0a), followed by a series of multiple
805 response sets, each of which consists of the following:
806
807 @itemize @bullet
808 @item
809 The set's name (an identifier that begins with @samp{$}), in mixed
810 upper and lower case.
811
812 @item
813 An equals sign (@samp{=}).
814
815 @item
816 @samp{C} for a multiple category set, @samp{D} for a multiple
817 dichotomy set with CATEGORYLABELS=VARLABELS, or @samp{E} for a
818 multiple dichotomy set with CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES.
819
820 @item
821 For a multiple dichotomy set with CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES, a
822 space, followed by a number expressed as decimal digits, followed by a
823 space.  If LABELSOURCE=VARLABEL was specified on MRSETS, then the
824 number is 11; otherwise it is 1.@footnote{This part of the format may
825 not be fully understood, because only a single example of each
826 possibility has been examined.}
827
828 @item
829 For either kind of multiple dichotomy set, the counted value, as a
830 positive integer count specified as decimal digits, followed by a
831 space, followed by as many string bytes as specified in the count.  If
832 the set contains numeric variables, the string consists of the counted
833 integer value expressed as decimal digits.  If the set contains string
834 variables, the string contains the counted string value.  Either way,
835 the string may be padded on the right with spaces (older versions of
836 SPSS seem to always pad to a width of 8 bytes; newer versions don't).
837
838 @item
839 A space.
840
841 @item
842 The multiple response set's label, using the same format as for the
843 counted value for multiple dichotomy sets.  A string of length 0 means
844 that the set does not have a label.  A string of length 0 is also
845 written if LABELSOURCE=VARLABEL was specified.
846
847 @item
848 A space.
849
850 @item
851 The short names of the variables in the set, converted to lowercase,
852 each separated from the previous by a single space.
853
854 Even though a multiple response set must have at least two variables,
855 some system files contain multiple response sets with no variables or
856 one variable.  The source and meaning of these multiple response sets is
857 unknown.  (Perhaps they arise from creating a multiple response set
858 then deleting all the variables that it contains?)
859
860 @item
861 One line feed (byte 0x0a).  Sometimes multiple, even hundreds, of line
862 feeds are present.
863 @end itemize
864 @end table
865
866 Example: Given appropriate variable definitions, consider the
867 following MRSETS command:
868
869 @example
870 MRSETS /MCGROUP NAME=$a LABEL='my mcgroup' VARIABLES=a b c
871        /MDGROUP NAME=$b VARIABLES=g e f d VALUE=55
872        /MDGROUP NAME=$c LABEL='mdgroup #2' VARIABLES=h i j VALUE='Yes'
873        /MDGROUP NAME=$d LABEL='third mdgroup' CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES
874         VARIABLES=k l m VALUE=34
875        /MDGROUP NAME=$e CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES LABELSOURCE=VARLABEL
876         VARIABLES=n o p VALUE='choice'.
877 @end example
878
879 The above would generate the following multiple response set record of
880 subtype 7:
881
882 @example
883 $a=C 10 my mcgroup a b c
884 $b=D2 55 0  g e f d
885 $c=D3 Yes 10 mdgroup #2 h i j
886 @end example
887
888 It would also generate the following multiple response set record with
889 subtype 19:
890
891 @example
892 $d=E 1 2 34 13 third mdgroup k l m
893 $e=E 11 6 choice 0  n o p
894 @end example
895
896 @node Extra Product Info Record
897 @section Extra Product Info Record
898
899 This optional record appears to contain a text string that describes
900 the program that wrote the file and the source of the data.  (This is
901 redundant with the file label and product info found in the file
902 header record.)
903
904 @example
905 /* @r{Header.} */
906 int32               rec_type;
907 int32               subtype;
908 int32               size;
909 int32               count;
910
911 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
912 char                info[];
913 @end example
914
915 @table @code
916 @item int32 rec_type;
917 Record type.  Always set to 7.
918
919 @item int32 subtype;
920 Record subtype.  Always set to 10.
921
922 @item int32 size;
923 The size of each element in the @code{info} member. Always set to 1.
924
925 @item int32 count;
926 The total number of bytes in @code{info}.
927
928 @item char info[];
929 A text string.  A product that identifies itself as @code{VOXCO
930 INTERVIEWER 4.3} uses CR-only line ends in this field, rather than the
931 more usual LF-only or CR LF line ends.
932 @end table
933
934 @node Variable Display Parameter Record
935 @section Variable Display Parameter Record
936
937 The variable display parameter record, if present, has the following
938 format:
939
940 @example
941 /* @r{Header.} */
942 int32               rec_type;
943 int32               subtype;
944 int32               size;
945 int32               count;
946
947 /* @r{Repeated @code{count} times}. */
948 int32               measure;
949 int32               width;           /* @r{Not always present.} */
950 int32               alignment;
951 @end example
952
953 @table @code
954 @item int32 rec_type;
955 Record type.  Always set to 7.
956
957 @item int32 subtype;
958 Record subtype.  Always set to 11.
959
960 @item int32 size;
961 The size of @code{int32}.  Always set to 4.
962
963 @item int32 count;
964 The number of sets of variable display parameters (ordinarily the
965 number of variables in the dictionary), times 2 or 3.
966 @end table
967
968 The remaining members are repeated @code{count} times, in the same
969 order as the variable records.  No element corresponds to variable
970 records that continue long string variables.  The meanings of these
971 members are as follows:
972
973 @table @code
974 @item int32 measure;
975 The measurement type of the variable:
976 @table @asis
977 @item 1
978 Nominal Scale
979 @item 2
980 Ordinal Scale
981 @item 3
982 Continuous Scale
983 @end table
984
985 SPSS sometimes writes a @code{measure} of 0.  PSPP interprets this as
986 nominal scale.
987
988 @item int32 width;
989 The width of the display column for the variable in characters.
990
991 This field is present if @var{count} is 3 times the number of
992 variables in the dictionary.  It is omitted if @var{count} is 2 times
993 the number of variables.
994
995 @item int32 alignment;
996 The alignment of the variable for display purposes:
997
998 @table @asis
999 @item 0
1000 Left aligned
1001 @item 1
1002 Right aligned
1003 @item 2
1004 Centre aligned
1005 @end table
1006 @end table
1007
1008 @node Long Variable Names Record
1009 @section Long Variable Names Record
1010
1011 If present, the long variable names record has the following format:
1012
1013 @example
1014 /* @r{Header.} */
1015 int32               rec_type;
1016 int32               subtype;
1017 int32               size;
1018 int32               count;
1019
1020 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
1021 char                var_name_pairs[];
1022 @end example
1023
1024 @table @code
1025 @item int32 rec_type;
1026 Record type.  Always set to 7.
1027
1028 @item int32 subtype;
1029 Record subtype.  Always set to 13.
1030
1031 @item int32 size;
1032 The size of each element in the @code{var_name_pairs} member. Always set to 1.
1033
1034 @item int32 count;
1035 The total number of bytes in @code{var_name_pairs}.
1036
1037 @item char var_name_pairs[];
1038 A list of @var{key}--@var{value} tuples, where @var{key} is the name
1039 of a variable, and @var{value} is its long variable name.
1040 The @var{key} field is at most 8 bytes long and must match the
1041 name of a variable which appears in the variable record (@pxref{Variable
1042 Record}).
1043 The @var{value} field is at most 64 bytes long.
1044 The @var{key} and @var{value} fields are separated by a @samp{=} byte.
1045 Each tuple is separated by a byte whose value is 09.  There is no
1046 trailing separator following the last tuple.
1047 The total length is @code{count} bytes.
1048 @end table
1049
1050 @node Very Long String Record
1051 @section Very Long String Record
1052
1053 Old versions of SPSS limited string variables to a width of 255 bytes.
1054 For backward compatibility with these older versions, the system file
1055 format represents a string longer than 255 bytes, called a @dfn{very
1056 long string}, as a collection of strings no longer than 255 bytes
1057 each.  The strings concatenated to make a very long string are called
1058 its @dfn{segments}; for consistency, variables other than very long
1059 strings are considered to have a single segment.
1060
1061 A very long string with a width of @var{w} has @var{n} =
1062 (@var{w} + 251) / 252 segments, that is, one segment for every
1063 252 bytes of width, rounding up.  It would be logical, then, for each
1064 of the segments except the last to have a width of 252 and the last
1065 segment to have the remainder, but this is not the case.  In fact,
1066 each segment except the last has a width of 255 bytes.  The last
1067 segment has width @var{w} - (@var{n} - 1) * 252; some versions
1068 of SPSS make it slightly wider, but not wide enough to make the last
1069 segment require another 8 bytes of data.
1070
1071 Data is packed tightly into segments of a very long string, 255 bytes
1072 per segment.  Because 255 bytes of segment data are allocated for
1073 every 252 bytes of the very long string's width (approximately), some
1074 unused space is left over at the end of the allocated segments.  Data
1075 in unused space is ignored.
1076
1077 Example: Consider a very long string of width 20,000.  Such a very
1078 long string has 20,000 / 252 = 80 (rounding up) segments.  The first
1079 79 segments have width 255; the last segment has width 20,000 - 79 *
1080 252 = 92 or slightly wider (up to 96 bytes, the next multiple of 8).
1081 The very long string's data is actually stored in the 19,890 bytes in
1082 the first 78 segments, plus the first 110 bytes of the 79th segment
1083 (19,890 + 110 = 20,000).  The remaining 145 bytes of the 79th segment
1084 and all 92 bytes of the 80th segment are unused.
1085
1086 The very long string record explains how to stitch together segments
1087 to obtain very long string data.  For each of the very long string
1088 variables in the dictionary, it specifies the name of its first
1089 segment's variable and the very long string variable's actual width.
1090 The remaining segments immediately follow the named variable in the
1091 system file's dictionary.
1092
1093 The very long string record, which is present only if the system file
1094 contains very long string variables, has the following format:
1095
1096 @example
1097 /* @r{Header.} */
1098 int32               rec_type;
1099 int32               subtype;
1100 int32               size;
1101 int32               count;
1102
1103 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
1104 char                string_lengths[];
1105 @end example
1106
1107 @table @code
1108 @item int32 rec_type;
1109 Record type.  Always set to 7.
1110
1111 @item int32 subtype;
1112 Record subtype.  Always set to 14.
1113
1114 @item int32 size;
1115 The size of each element in the @code{string_lengths} member. Always set to 1.
1116
1117 @item int32 count;
1118 The total number of bytes in @code{string_lengths}.
1119
1120 @item char string_lengths[];
1121 A list of @var{key}--@var{value} tuples, where @var{key} is the name
1122 of a variable, and @var{value} is its length.
1123 The @var{key} field is at most 8 bytes long and must match the
1124 name of a variable which appears in the variable record (@pxref{Variable
1125 Record}).
1126 The @var{value} field is exactly 5 bytes long. It is a zero-padded,
1127 ASCII-encoded string that is the length of the variable.
1128 The @var{key} and @var{value} fields are separated by a @samp{=} byte.
1129 Tuples are delimited by a two-byte sequence @{00, 09@}.
1130 After the last tuple, there may be a single byte 00, or @{00, 09@}.
1131 The total length is @code{count} bytes.
1132 @end table
1133
1134 @node Character Encoding Record
1135 @section Character Encoding Record
1136
1137 This record, if present, indicates the character encoding for string data,
1138 long variable names, variable labels, value labels and other strings in the
1139 file.
1140
1141 @example
1142 /* @r{Header.} */
1143 int32               rec_type;
1144 int32               subtype;
1145 int32               size;
1146 int32               count;
1147
1148 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
1149 char                encoding[];
1150 @end example
1151
1152 @table @code
1153 @item int32 rec_type;
1154 Record type.  Always set to 7.
1155
1156 @item int32 subtype;
1157 Record subtype.  Always set to 20.
1158
1159 @item int32 size;
1160 The size of each element in the @code{encoding} member. Always set to 1.
1161
1162 @item int32 count;
1163 The total number of bytes in @code{encoding}.
1164
1165 @item char encoding[];
1166 The name of the character encoding.  Normally this will be an official
1167 IANA character set name or alias.
1168 See @url{http://www.iana.org/assignments/character-sets}.
1169 Character set names are not case-sensitive, but SPSS appears to write
1170 them in all-uppercase.
1171 @end table
1172
1173 This record is not present in files generated by older software.  See
1174 also the @code{character_code} field in the machine integer info
1175 record (@pxref{character-code}).
1176
1177 When the character encoding record and the machine integer info record
1178 are both present, all system files observed in practice indicate the
1179 same character encoding, e.g.@: 1252 as @code{character_code} and
1180 @code{windows-1252} as @code{encoding}, 65001 and @code{UTF-8}, etc.
1181
1182 If, for testing purposes, a file is crafted with different
1183 @code{character_code} and @code{encoding}, it seems that
1184 @code{character_code} controls the encoding for all strings in the
1185 system file before the dictionary termination record, including
1186 strings in data (e.g.@: string missing values), and @code{encoding}
1187 controls the encoding for strings following the dictionary termination
1188 record.
1189
1190 @node Long String Value Labels Record
1191 @section Long String Value Labels Record
1192
1193 This record, if present, specifies value labels for long string
1194 variables.
1195
1196 @example
1197 /* @r{Header.} */
1198 int32               rec_type;
1199 int32               subtype;
1200 int32               size;
1201 int32               count;
1202
1203 /* @r{Repeated up to exactly @code{count} bytes.} */
1204 int32               var_name_len;
1205 char                var_name[];
1206 int32               var_width;
1207 int32               n_labels;
1208 long_string_label   labels[];
1209 @end example
1210
1211 @table @code
1212 @item int32 rec_type;
1213 Record type.  Always set to 7.
1214
1215 @item int32 subtype;
1216 Record subtype.  Always set to 21.
1217
1218 @item int32 size;
1219 Always set to 1.
1220
1221 @item int32 count;
1222 The number of bytes following the header until the next header.
1223
1224 @item int32 var_name_len;
1225 @itemx char var_name[];
1226 The number of bytes in the name of the variable that has long string
1227 value labels, plus the variable name itself, which consists of exactly
1228 @code{var_name_len} bytes.  The variable name is not padded to any
1229 particular boundary, nor is it null-terminated.
1230
1231 @item int32 var_width;
1232 The width of the variable, in bytes, which will be between 9 and
1233 32767.
1234
1235 @item int32 n_labels;
1236 @itemx long_string_label labels[];
1237 The long string labels themselves.  The @code{labels} array contains
1238 exactly @code{n_labels} elements, each of which has the following
1239 substructure:
1240
1241 @example
1242 int32               value_len;
1243 char                value[];
1244 int32               label_len;
1245 char                label[];
1246 @end example
1247
1248 @table @code
1249 @item int32 value_len;
1250 @itemx char value[];
1251 The string value being labeled.  @code{value_len} is the number of
1252 bytes in @code{value}; it is equal to @code{var_width}.  The
1253 @code{value} array is not padded or null-terminated.
1254
1255 @item int32 label_len;
1256 @itemx char label[];
1257 The label for the string value.  @code{label_len}, which must be
1258 between 0 and 120, is the number of bytes in @code{label}.  The
1259 @code{label} array is not padded or null-terminated.
1260 @end table
1261 @end table
1262
1263 @node Long String Missing Values Record
1264 @section Long String Missing Values Record
1265
1266 This record, if present, specifies missing values for long string
1267 variables.
1268
1269 @example
1270 /* @r{Header.} */
1271 int32               rec_type;
1272 int32               subtype;
1273 int32               size;
1274 int32               count;
1275
1276 /* @r{Repeated up to exactly @code{count} bytes.} */
1277 int32               var_name_len;
1278 char                var_name[];
1279 char                n_missing_values;
1280 long_string_missing_value   values[];
1281 @end example
1282
1283 @table @code
1284 @item int32 rec_type;
1285 Record type.  Always set to 7.
1286
1287 @item int32 subtype;
1288 Record subtype.  Always set to 22.
1289
1290 @item int32 size;
1291 Always set to 1.
1292
1293 @item int32 count;
1294 The number of bytes following the header until the next header.
1295
1296 @item int32 var_name_len;
1297 @itemx char var_name[];
1298 The number of bytes in the name of the long string variable that has
1299 missing values, plus the variable name itself, which consists of
1300 exactly @code{var_name_len} bytes.  The variable name is not padded to
1301 any particular boundary, nor is it null-terminated.
1302
1303 @item char n_missing_values;
1304 The number of missing values, either 1, 2, or 3.  (This is, unusually,
1305 a single byte instead of a 32-bit number.)
1306
1307 @item long_string_missing_value values[];
1308 The missing values themselves.  This array contains exactly
1309 @code{n_missing_values} elements, each of which has the following
1310 substructure:
1311
1312 @example
1313 int32               value_len;
1314 char                value[];
1315 @end example
1316
1317 @table @code
1318 @item int32 value_len;
1319 The length of the missing value string, in bytes.  This value should
1320 be 8, because long string variables are at least 8 bytes wide (by
1321 definition), only the first 8 bytes of a long string variable's
1322 missing values are allowed to be non-spaces, and any spaces within the
1323 first 8 bytes are included in the missing value here.
1324
1325 @item char value[];
1326 The missing value string, exactly @code{value_len} bytes, without
1327 any padding or null terminator.
1328 @end table
1329 @end table
1330
1331 @node Data File and Variable Attributes Records
1332 @section Data File and Variable Attributes Records
1333
1334 The data file and variable attributes records represent custom
1335 attributes for the system file or for individual variables in the
1336 system file, as defined on the DATAFILE ATTRIBUTE (@pxref{DATAFILE
1337 ATTRIBUTE,,,pspp, PSPP Users Guide}) and VARIABLE ATTRIBUTE commands
1338 (@pxref{VARIABLE ATTRIBUTE,,,pspp, PSPP Users Guide}), respectively.
1339
1340 @example
1341 /* @r{Header.} */
1342 int32               rec_type;
1343 int32               subtype;
1344 int32               size;
1345 int32               count;
1346
1347 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
1348 char                attributes[];
1349 @end example
1350
1351 @table @code
1352 @item int32 rec_type;
1353 Record type.  Always set to 7.
1354
1355 @item int32 subtype;
1356 Record subtype.  Always set to 17 for a data file attribute record or
1357 to 18 for a variable attributes record.
1358
1359 @item int32 size;
1360 The size of each element in the @code{attributes} member. Always set to 1.
1361
1362 @item int32 count;
1363 The total number of bytes in @code{attributes}.
1364
1365 @item char attributes[];
1366 The attributes, in a text-based format.
1367
1368 In record subtype 17, this field contains a single attribute set.  An
1369 attribute set is a sequence of one or more attributes concatenated
1370 together.  Each attribute consists of a name, which has the same
1371 syntax as a variable name, followed by, inside parentheses, a sequence
1372 of one or more values.  Each value consists of a string enclosed in
1373 single quotes (@code{'}) followed by a line feed (byte 0x0a).  A value
1374 may contain single quote characters, which are not themselves escaped
1375 or quoted or required to be present in pairs.  There is no apparent
1376 way to embed a line feed in a value.  There is no distinction between
1377 an attribute with a single value and an attribute array with one
1378 element.
1379
1380 In record subtype 18, this field contains a sequence of one or more
1381 variable attribute sets.  If more than one variable attribute set is
1382 present, each one after the first is delimited from the previous by
1383 @code{/}.  Each variable attribute set consists of a long
1384 variable name,
1385 followed by @code{:}, followed by an attribute set with the same
1386 syntax as on record subtype 17.
1387
1388 System files written by @code{Stata 14.1/-savespss- 1.77 by
1389 S.Radyakin} may include multiple records with subtype 18, one per
1390 variable that has variable attributes.
1391
1392 The total length is @code{count} bytes.
1393 @end table
1394
1395 @subheading Example
1396
1397 A system file produced with the following VARIABLE ATTRIBUTE commands
1398 in effect:
1399
1400 @example
1401 VARIABLE ATTRIBUTE VARIABLES=dummy ATTRIBUTE=fred[1]('23') fred[2]('34').
1402 VARIABLE ATTRIBUTE VARIABLES=dummy ATTRIBUTE=bert('123').
1403 @end example
1404
1405 @noindent
1406 will contain a variable attribute record with the following contents:
1407
1408 @example
1409 0000  07 00 00 00 12 00 00 00  01 00 00 00 22 00 00 00  |............"...|
1410 0010  64 75 6d 6d 79 3a 66 72  65 64 28 27 32 33 27 0a  |dummy:fred('23'.|
1411 0020  27 33 34 27 0a 29 62 65  72 74 28 27 31 32 33 27  |'34'.)bert('123'|
1412 0030  0a 29                                             |.)              |
1413 @end example
1414
1415 @menu
1416 * Variable Roles::
1417 @end menu
1418
1419 @node Variable Roles
1420 @subsection Variable Roles
1421
1422 A variable's role is represented as an attribute named @code{$@@Role}.
1423 This attribute has a single element whose values and their meanings
1424 are:
1425
1426 @table @code
1427 @item 0
1428 Input.  This, the default, is the most common role.
1429 @item 1
1430 Output.
1431 @item 2
1432 Both.
1433 @item 3
1434 None.
1435 @item 4
1436 Partition.
1437 @item 5
1438 Split.
1439 @end table
1440
1441 @node Extended Number of Cases Record
1442 @section Extended Number of Cases Record
1443
1444 The file header record expresses the number of cases in the system
1445 file as an int32 (@pxref{File Header Record}).  This record allows the
1446 number of cases in the system file to be expressed as a 64-bit number.
1447
1448 @example
1449 int32               rec_type;
1450 int32               subtype;
1451 int32               size;
1452 int32               count;
1453 int64               unknown;
1454 int64               ncases64;
1455 @end example
1456
1457 @table @code
1458 @item int32 rec_type;
1459 Record type.  Always set to 7.
1460
1461 @item int32 subtype;
1462 Record subtype.  Always set to 16.
1463
1464 @item int32 size;
1465 Size of each element.  Always set to 8.
1466
1467 @item int32 count;
1468 Number of pieces of data in the data part.  Alway set to 2.
1469
1470 @item int64 unknown;
1471 Meaning unknown.  Always set to 1.
1472
1473 @item int64 ncases64;
1474 Number of cases in the file as a 64-bit integer.  Presumably this
1475 could be -1 to indicate that the number of cases is unknown, for the
1476 same reason as @code{ncases} in the file header record, but this has
1477 not been observed in the wild.
1478 @end table
1479
1480 @node Other Informational Records
1481 @section Other Informational Records
1482
1483 This chapter documents many specific types of extension records are
1484 documented here, but others are known to exist.  PSPP ignores unknown
1485 extension records when reading system files.
1486
1487 The following extension record subtypes have also been observed, with
1488 the following believed meanings:
1489
1490 @table @asis
1491 @item 5
1492 A set of grouped variables (according to Aapi H@"am@"al@"ainen).
1493
1494 @item 6
1495 Date info, probably related to USE (according to Aapi H@"am@"al@"ainen).
1496
1497 @item 12
1498 A UUID in the format described in RFC 4122.  Only two examples
1499 observed, both written by SPSS 13, and in each case the UUID contained
1500 both upper and lower case.
1501
1502 @item 24
1503 XML that describes how data in the file should be displayed on-screen.
1504 @end table
1505
1506 @node Dictionary Termination Record
1507 @section Dictionary Termination Record
1508
1509 The dictionary termination record separates all other records from the
1510 data records.
1511
1512 @example
1513 int32               rec_type;
1514 int32               filler;
1515 @end example
1516
1517 @table @code
1518 @item int32 rec_type;
1519 Record type.  Always set to 999.
1520
1521 @item int32 filler;
1522 Ignored padding.  Should be set to 0.
1523 @end table
1524
1525 @node Data Record
1526 @section Data Record
1527
1528 The data record must follow all other records in the system file.
1529 Every system file must have a data record that specifies data for at
1530 least one case.  The format of the data record varies depending on the
1531 value of @code{compression} in the file header record:
1532
1533 @table @asis
1534 @item 0: no compression
1535 Data is arranged as a series of 8-byte elements.
1536 Each element corresponds to
1537 the variable declared in the respective variable record (@pxref{Variable
1538 Record}).  Numeric values are given in @code{flt64} format; string
1539 values are literal characters string, padded on the right when
1540 necessary to fill out 8-byte units.
1541
1542 @item 1: bytecode compression
1543 The first 8 bytes
1544 of the data record is divided into a series of 1-byte command
1545 codes.  These codes have meanings as described below:
1546
1547 @table @asis
1548 @item 0
1549 Ignored.  If the program writing the system file accumulates compressed
1550 data in blocks of fixed length, 0 bytes can be used to pad out extra
1551 bytes remaining at the end of a fixed-size block.
1552
1553 @item 1 through 251
1554 A number with
1555 value @var{code} - @var{bias}, where
1556 @var{code} is the value of the compression code and @var{bias} is the
1557 variable @code{bias} from the file header.  For example,
1558 code 105 with bias 100.0 (the normal value) indicates a numeric variable
1559 of value 5.
1560 One file has been seen written by SPSS 14 that contained such a code
1561 in a @emph{string} field with the value 0 (after the bias is
1562 subtracted) as a way of encoding null bytes.
1563
1564 @item 252
1565 End of file.  This code may or may not appear at the end of the data
1566 stream.  PSPP always outputs this code but its use is not required.
1567
1568 @item 253
1569 A numeric or string value that is not
1570 compressible.  The value is stored in the 8 bytes following the
1571 current block of command bytes.  If this value appears twice in a block
1572 of command bytes, then it indicates the second group of 8 bytes following the
1573 command bytes, and so on.
1574
1575 @item 254
1576 An 8-byte string value that is all spaces.
1577
1578 @item 255
1579 The system-missing value.
1580 @end table
1581
1582 The end of the 8-byte group of bytecodes is followed by any 8-byte
1583 blocks of non-compressible values indicated by code 253.  After that
1584 follows another 8-byte group of bytecodes, then those bytecodes'
1585 non-compressible values.  The pattern repeats to the end of the file
1586 or a code with value 252.
1587
1588 @item 2: ZLIB compression
1589 The data record consists of the following, in order:
1590
1591 @itemize @bullet
1592 @item
1593 ZLIB data header, 24 bytes long.
1594
1595 @item
1596 One or more variable-length blocks of ZLIB compressed data.
1597
1598 @item
1599 ZLIB data trailer, with a 24-byte fixed header plus an additional 24
1600 bytes for each preceding ZLIB compressed data block.
1601 @end itemize
1602
1603 The ZLIB data header has the following format:
1604
1605 @example
1606 int64               zheader_ofs;
1607 int64               ztrailer_ofs;
1608 int64               ztrailer_len;
1609 @end example
1610
1611 @table @code
1612 @item int64 zheader_ofs;
1613 The offset, in bytes, of the beginning of this structure within the
1614 system file.
1615
1616 @item int64 ztrailer_ofs;
1617 The offset, in bytes, of the first byte of the ZLIB data trailer.
1618
1619 @item int64 ztrailer_len;
1620 The number of bytes in the ZLIB data trailer.  This and the previous
1621 field sum to the size of the system file in bytes.
1622 @end table
1623
1624 The data header is followed by @code{(ztrailer_ofs - 24) / 24} ZLIB
1625 compressed data blocks.  Each ZLIB compressed data block begins with a
1626 ZLIB header as specified in RFC@tie{}1950, e.g.@: hex bytes @code{78
1627 01} (the only header yet observed in practice).  Each block
1628 decompresses to a fixed number of bytes (in practice only
1629 @code{0x3ff000}-byte blocks have been observed), except that the last
1630 block of data may be shorter.  The last ZLIB compressed data block
1631 gends just before offset @code{ztrailer_ofs}.
1632
1633 The result of ZLIB decompression is bytecode compressed data as
1634 described above for compression format 1.
1635
1636 The ZLIB data trailer begins with the following 24-byte fixed header:
1637
1638 @example
1639 int64               bias;
1640 int64               zero;
1641 int32               block_size;
1642 int32               n_blocks;
1643 @end example
1644
1645 @table @code
1646 @item int64 int_bias;
1647 The compression bias as a negative integer, e.g.@: if @code{bias} in
1648 the file header record is 100.0, then @code{int_bias} is @minus{}100
1649 (this is the only value yet observed in practice).
1650
1651 @item int64 zero;
1652 Always observed to be zero.
1653
1654 @item int32 block_size;
1655 The number of bytes in each ZLIB compressed data block, except
1656 possibly the last, following decompression.  Only @code{0x3ff000} has
1657 been observed so far.
1658
1659 @item int32 n_blocks;
1660 The number of ZLIB compressed data blocks, always exactly
1661 @code{(ztrailer_ofs - 24) / 24}.
1662 @end table
1663
1664 The fixed header is followed by @code{n_blocks} 24-byte ZLIB data
1665 block descriptors, each of which describes the compressed data block
1666 corresponding to its offset.  Each block descriptor has the following
1667 format:
1668
1669 @example
1670 int64               uncompressed_ofs;
1671 int64               compressed_ofs;
1672 int32               uncompressed_size;
1673 int32               compressed_size;
1674 @end example
1675
1676 @table @code
1677 @item int64 uncompressed_ofs;
1678 The offset, in bytes, that this block of data would have in a similar
1679 system file that uses compression format 1.  This is
1680 @code{zheader_ofs} in the first block descriptor, and in each
1681 succeeding block descriptor it is the sum of the previous desciptor's
1682 @code{uncompressed_ofs} and @code{uncompressed_size}.
1683
1684 @item int64 compressed_ofs;
1685 The offset, in bytes, of the actual beginning of this compressed data
1686 block.  This is @code{zheader_ofs + 24} in the first block descriptor,
1687 and in each succeeding block descriptor it is the sum of the previous
1688 descriptor's @code{compressed_ofs} and @code{compressed_size}.  The
1689 final block descriptor's @code{compressed_ofs} and
1690 @code{compressed_size} sum to @code{ztrailer_ofs}.
1691
1692 @item int32 uncompressed_size;
1693 The number of bytes in this data block, after decompression.  This is
1694 @code{block_size} in every data block except the last, which may be
1695 smaller.
1696
1697 @item int32 compressed_size;
1698 The number of bytes in this data block, as stored compressed in this
1699 system file.
1700 @end table
1701 @end table
1702
1703 @setfilename ignored