fb131f5274f0d61e90f9eefdf0c994c413b7e468
[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.  This should be greater than
609 zero, but the system file writer that identifies itself as
610 @url{https://github.com/WizardMac/ReadStat} writes document records
611 with zero @code{n_lines}.
612
613 @item char lines[][80];
614 Document lines.  The number of elements is defined by @code{n_lines}.
615 Lines shorter than 80 characters are padded on the right with spaces.
616 @end table
617
618 @node Machine Integer Info Record
619 @section Machine Integer Info Record
620
621 The integer info record, if present, has the following format:
622
623 @example
624 /* @r{Header.} */
625 int32               rec_type;
626 int32               subtype;
627 int32               size;
628 int32               count;
629
630 /* @r{Data.} */
631 int32               version_major;
632 int32               version_minor;
633 int32               version_revision;
634 int32               machine_code;
635 int32               floating_point_rep;
636 int32               compression_code;
637 int32               endianness;
638 int32               character_code;
639 @end example
640
641 @table @code
642 @item int32 rec_type;
643 Record type.  Always set to 7.
644
645 @item int32 subtype;
646 Record subtype.  Always set to 3.
647
648 @item int32 size;
649 Size of each piece of data in the data part, in bytes.  Always set to 4.
650
651 @item int32 count;
652 Number of pieces of data in the data part.  Always set to 8.
653
654 @item int32 version_major;
655 PSPP major version number.  In version @var{x}.@var{y}.@var{z}, this
656 is @var{x}.
657
658 @item int32 version_minor;
659 PSPP minor version number.  In version @var{x}.@var{y}.@var{z}, this
660 is @var{y}.
661
662 @item int32 version_revision;
663 PSPP version revision number.  In version @var{x}.@var{y}.@var{z},
664 this is @var{z}.
665
666 @item int32 machine_code;
667 Machine code.  PSPP always set this field to value to -1, but other
668 values may appear.
669
670 @item int32 floating_point_rep;
671 Floating point representation code.  For IEEE 754 systems this is 1.
672 IBM 370 sets this to 2, and DEC VAX E to 3.
673
674 @item int32 compression_code;
675 Compression code.  Always set to 1, regardless of whether or how the
676 file is compressed.
677
678 @item int32 endianness;
679 Machine endianness.  1 indicates big-endian, 2 indicates little-endian.
680
681 @item int32 character_code;
682 @anchor{character-code} Character code.  The following values have
683 been actually observed in system files:
684
685 @table @asis
686 @item 1
687 EBCDIC.
688
689 @item 2
690 7-bit ASCII.
691
692 @item 1250
693 The @code{windows-1250} code page for Central European and Eastern
694 European languages.
695
696 @item 1252
697 The @code{windows-1252} code page for Western European languages.
698
699 @item 28591
700 ISO 8859-1.
701
702 @item 65001
703 UTF-8.
704 @end table
705
706 The following additional values are known to be defined:
707
708 @table @asis
709 @item 3
710 8-bit ``ASCII''.
711
712 @item 4
713 DEC Kanji.
714 @end table
715
716 Other Windows code page numbers are known to be generally valid.
717
718 Old versions of SPSS for Unix and Windows always wrote value 2 in this
719 field, regardless of the encoding in use.  Newer versions also write
720 the character encoding as a string (see @ref{Character Encoding
721 Record}).
722 @end table
723
724 @node Machine Floating-Point Info Record
725 @section Machine Floating-Point Info Record
726
727 The floating-point info record, if present, has the following format:
728
729 @example
730 /* @r{Header.} */
731 int32               rec_type;
732 int32               subtype;
733 int32               size;
734 int32               count;
735
736 /* @r{Data.} */
737 flt64               sysmis;
738 flt64               highest;
739 flt64               lowest;
740 @end example
741
742 @table @code
743 @item int32 rec_type;
744 Record type.  Always set to 7.
745
746 @item int32 subtype;
747 Record subtype.  Always set to 4.
748
749 @item int32 size;
750 Size of each piece of data in the data part, in bytes.  Always set to 8.
751
752 @item int32 count;
753 Number of pieces of data in the data part.  Always set to 3.
754
755 @item flt64 sysmis;
756 @itemx flt64 highest;
757 @itemx flt64 lowest;
758 The system missing value, the value used for HIGHEST in missing
759 values, and the value used for LOWEST in missing values, respectively.
760 @xref{System File Format}, for more information.
761
762 The SPSSWriter library in PHP, which identifies itself as @code{FOM
763 SPSS 1.0.0} in the file header record @code{prod_name} field, writes
764 unexpected values to these fields, but it uses the same values
765 consistently throughout the rest of the file.
766 @end table
767
768 @node Multiple Response Sets Records
769 @section Multiple Response Sets Records
770
771 The system file format has two different types of records that
772 represent multiple response sets (@pxref{MRSETS,,,pspp, PSPP Users
773 Guide}).  The first type of record describes multiple response sets
774 that can be understood by SPSS before version 14.  The second type of
775 record, with a closely related format, is used for multiple dichotomy
776 sets that use the CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES feature added in
777 version 14.
778
779 @example
780 /* @r{Header.} */
781 int32               rec_type;
782 int32               subtype;
783 int32               size;
784 int32               count;
785
786 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
787 char                mrsets[];
788 @end example
789
790 @table @code
791 @item int32 rec_type;
792 Record type.  Always set to 7.
793
794 @item int32 subtype;
795 Record subtype.  Set to 7 for records that describe multiple response
796 sets understood by SPSS before version 14, or to 19 for records that
797 describe dichotomy sets that use the CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES
798 feature added in version 14.
799
800 @item int32 size;
801 The size of each element in the @code{mrsets} member. Always set to 1.
802
803 @item int32 count;
804 The total number of bytes in @code{mrsets}.
805
806 @item char mrsets[];
807 Zero or more line feeds (byte 0x0a), followed by a series of multiple
808 response sets, each of which consists of the following:
809
810 @itemize @bullet
811 @item
812 The set's name (an identifier that begins with @samp{$}), in mixed
813 upper and lower case.
814
815 @item
816 An equals sign (@samp{=}).
817
818 @item
819 @samp{C} for a multiple category set, @samp{D} for a multiple
820 dichotomy set with CATEGORYLABELS=VARLABELS, or @samp{E} for a
821 multiple dichotomy set with CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES.
822
823 @item
824 For a multiple dichotomy set with CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES, a
825 space, followed by a number expressed as decimal digits, followed by a
826 space.  If LABELSOURCE=VARLABEL was specified on MRSETS, then the
827 number is 11; otherwise it is 1.@footnote{This part of the format may
828 not be fully understood, because only a single example of each
829 possibility has been examined.}
830
831 @item
832 For either kind of multiple dichotomy set, the counted value, as a
833 positive integer count specified as decimal digits, followed by a
834 space, followed by as many string bytes as specified in the count.  If
835 the set contains numeric variables, the string consists of the counted
836 integer value expressed as decimal digits.  If the set contains string
837 variables, the string contains the counted string value.  Either way,
838 the string may be padded on the right with spaces (older versions of
839 SPSS seem to always pad to a width of 8 bytes; newer versions don't).
840
841 @item
842 A space.
843
844 @item
845 The multiple response set's label, using the same format as for the
846 counted value for multiple dichotomy sets.  A string of length 0 means
847 that the set does not have a label.  A string of length 0 is also
848 written if LABELSOURCE=VARLABEL was specified.
849
850 @item
851 A space.
852
853 @item
854 The short names of the variables in the set, converted to lowercase,
855 each separated from the previous by a single space.
856
857 Even though a multiple response set must have at least two variables,
858 some system files contain multiple response sets with no variables or
859 one variable.  The source and meaning of these multiple response sets is
860 unknown.  (Perhaps they arise from creating a multiple response set
861 then deleting all the variables that it contains?)
862
863 @item
864 One line feed (byte 0x0a).  Sometimes multiple, even hundreds, of line
865 feeds are present.
866 @end itemize
867 @end table
868
869 Example: Given appropriate variable definitions, consider the
870 following MRSETS command:
871
872 @example
873 MRSETS /MCGROUP NAME=$a LABEL='my mcgroup' VARIABLES=a b c
874        /MDGROUP NAME=$b VARIABLES=g e f d VALUE=55
875        /MDGROUP NAME=$c LABEL='mdgroup #2' VARIABLES=h i j VALUE='Yes'
876        /MDGROUP NAME=$d LABEL='third mdgroup' CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES
877         VARIABLES=k l m VALUE=34
878        /MDGROUP NAME=$e CATEGORYLABELS=COUNTEDVALUES LABELSOURCE=VARLABEL
879         VARIABLES=n o p VALUE='choice'.
880 @end example
881
882 The above would generate the following multiple response set record of
883 subtype 7:
884
885 @example
886 $a=C 10 my mcgroup a b c
887 $b=D2 55 0  g e f d
888 $c=D3 Yes 10 mdgroup #2 h i j
889 @end example
890
891 It would also generate the following multiple response set record with
892 subtype 19:
893
894 @example
895 $d=E 1 2 34 13 third mdgroup k l m
896 $e=E 11 6 choice 0  n o p
897 @end example
898
899 @node Extra Product Info Record
900 @section Extra Product Info Record
901
902 This optional record appears to contain a text string that describes
903 the program that wrote the file and the source of the data.  (This is
904 redundant with the file label and product info found in the file
905 header record.)
906
907 @example
908 /* @r{Header.} */
909 int32               rec_type;
910 int32               subtype;
911 int32               size;
912 int32               count;
913
914 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
915 char                info[];
916 @end example
917
918 @table @code
919 @item int32 rec_type;
920 Record type.  Always set to 7.
921
922 @item int32 subtype;
923 Record subtype.  Always set to 10.
924
925 @item int32 size;
926 The size of each element in the @code{info} member. Always set to 1.
927
928 @item int32 count;
929 The total number of bytes in @code{info}.
930
931 @item char info[];
932 A text string.  A product that identifies itself as @code{VOXCO
933 INTERVIEWER 4.3} uses CR-only line ends in this field, rather than the
934 more usual LF-only or CR LF line ends.
935 @end table
936
937 @node Variable Display Parameter Record
938 @section Variable Display Parameter Record
939
940 The variable display parameter record, if present, has the following
941 format:
942
943 @example
944 /* @r{Header.} */
945 int32               rec_type;
946 int32               subtype;
947 int32               size;
948 int32               count;
949
950 /* @r{Repeated @code{count} times}. */
951 int32               measure;
952 int32               width;           /* @r{Not always present.} */
953 int32               alignment;
954 @end example
955
956 @table @code
957 @item int32 rec_type;
958 Record type.  Always set to 7.
959
960 @item int32 subtype;
961 Record subtype.  Always set to 11.
962
963 @item int32 size;
964 The size of @code{int32}.  Always set to 4.
965
966 @item int32 count;
967 The number of sets of variable display parameters (ordinarily the
968 number of variables in the dictionary), times 2 or 3.
969 @end table
970
971 The remaining members are repeated @code{count} times, in the same
972 order as the variable records.  No element corresponds to variable
973 records that continue long string variables.  The meanings of these
974 members are as follows:
975
976 @table @code
977 @item int32 measure;
978 The measurement type of the variable:
979 @table @asis
980 @item 1
981 Nominal Scale
982 @item 2
983 Ordinal Scale
984 @item 3
985 Continuous Scale
986 @end table
987
988 SPSS sometimes writes a @code{measure} of 0.  PSPP interprets this as
989 nominal scale.
990
991 @item int32 width;
992 The width of the display column for the variable in characters.
993
994 This field is present if @var{count} is 3 times the number of
995 variables in the dictionary.  It is omitted if @var{count} is 2 times
996 the number of variables.
997
998 @item int32 alignment;
999 The alignment of the variable for display purposes:
1000
1001 @table @asis
1002 @item 0
1003 Left aligned
1004 @item 1
1005 Right aligned
1006 @item 2
1007 Centre aligned
1008 @end table
1009 @end table
1010
1011 @node Long Variable Names Record
1012 @section Long Variable Names Record
1013
1014 If present, the long variable names record has the following format:
1015
1016 @example
1017 /* @r{Header.} */
1018 int32               rec_type;
1019 int32               subtype;
1020 int32               size;
1021 int32               count;
1022
1023 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
1024 char                var_name_pairs[];
1025 @end example
1026
1027 @table @code
1028 @item int32 rec_type;
1029 Record type.  Always set to 7.
1030
1031 @item int32 subtype;
1032 Record subtype.  Always set to 13.
1033
1034 @item int32 size;
1035 The size of each element in the @code{var_name_pairs} member. Always set to 1.
1036
1037 @item int32 count;
1038 The total number of bytes in @code{var_name_pairs}.
1039
1040 @item char var_name_pairs[];
1041 A list of @var{key}--@var{value} tuples, where @var{key} is the name
1042 of a variable, and @var{value} is its long variable name.
1043 The @var{key} field is at most 8 bytes long and must match the
1044 name of a variable which appears in the variable record (@pxref{Variable
1045 Record}).
1046 The @var{value} field is at most 64 bytes long.
1047 The @var{key} and @var{value} fields are separated by a @samp{=} byte.
1048 Each tuple is separated by a byte whose value is 09.  There is no
1049 trailing separator following the last tuple.
1050 The total length is @code{count} bytes.
1051 @end table
1052
1053 @node Very Long String Record
1054 @section Very Long String Record
1055
1056 Old versions of SPSS limited string variables to a width of 255 bytes.
1057 For backward compatibility with these older versions, the system file
1058 format represents a string longer than 255 bytes, called a @dfn{very
1059 long string}, as a collection of strings no longer than 255 bytes
1060 each.  The strings concatenated to make a very long string are called
1061 its @dfn{segments}; for consistency, variables other than very long
1062 strings are considered to have a single segment.
1063
1064 A very long string with a width of @var{w} has @var{n} =
1065 (@var{w} + 251) / 252 segments, that is, one segment for every
1066 252 bytes of width, rounding up.  It would be logical, then, for each
1067 of the segments except the last to have a width of 252 and the last
1068 segment to have the remainder, but this is not the case.  In fact,
1069 each segment except the last has a width of 255 bytes.  The last
1070 segment has width @var{w} - (@var{n} - 1) * 252; some versions
1071 of SPSS make it slightly wider, but not wide enough to make the last
1072 segment require another 8 bytes of data.
1073
1074 Data is packed tightly into segments of a very long string, 255 bytes
1075 per segment.  Because 255 bytes of segment data are allocated for
1076 every 252 bytes of the very long string's width (approximately), some
1077 unused space is left over at the end of the allocated segments.  Data
1078 in unused space is ignored.
1079
1080 Example: Consider a very long string of width 20,000.  Such a very
1081 long string has 20,000 / 252 = 80 (rounding up) segments.  The first
1082 79 segments have width 255; the last segment has width 20,000 - 79 *
1083 252 = 92 or slightly wider (up to 96 bytes, the next multiple of 8).
1084 The very long string's data is actually stored in the 19,890 bytes in
1085 the first 78 segments, plus the first 110 bytes of the 79th segment
1086 (19,890 + 110 = 20,000).  The remaining 145 bytes of the 79th segment
1087 and all 92 bytes of the 80th segment are unused.
1088
1089 The very long string record explains how to stitch together segments
1090 to obtain very long string data.  For each of the very long string
1091 variables in the dictionary, it specifies the name of its first
1092 segment's variable and the very long string variable's actual width.
1093 The remaining segments immediately follow the named variable in the
1094 system file's dictionary.
1095
1096 The very long string record, which is present only if the system file
1097 contains very long string variables, has the following format:
1098
1099 @example
1100 /* @r{Header.} */
1101 int32               rec_type;
1102 int32               subtype;
1103 int32               size;
1104 int32               count;
1105
1106 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
1107 char                string_lengths[];
1108 @end example
1109
1110 @table @code
1111 @item int32 rec_type;
1112 Record type.  Always set to 7.
1113
1114 @item int32 subtype;
1115 Record subtype.  Always set to 14.
1116
1117 @item int32 size;
1118 The size of each element in the @code{string_lengths} member. Always set to 1.
1119
1120 @item int32 count;
1121 The total number of bytes in @code{string_lengths}.
1122
1123 @item char string_lengths[];
1124 A list of @var{key}--@var{value} tuples, where @var{key} is the name
1125 of a variable, and @var{value} is its length.
1126 The @var{key} field is at most 8 bytes long and must match the
1127 name of a variable which appears in the variable record (@pxref{Variable
1128 Record}).
1129 The @var{value} field is exactly 5 bytes long. It is a zero-padded,
1130 ASCII-encoded string that is the length of the variable.
1131 The @var{key} and @var{value} fields are separated by a @samp{=} byte.
1132 Tuples are delimited by a two-byte sequence @{00, 09@}.
1133 After the last tuple, there may be a single byte 00, or @{00, 09@}.
1134 The total length is @code{count} bytes.
1135 @end table
1136
1137 @node Character Encoding Record
1138 @section Character Encoding Record
1139
1140 This record, if present, indicates the character encoding for string data,
1141 long variable names, variable labels, value labels and other strings in the
1142 file.
1143
1144 @example
1145 /* @r{Header.} */
1146 int32               rec_type;
1147 int32               subtype;
1148 int32               size;
1149 int32               count;
1150
1151 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
1152 char                encoding[];
1153 @end example
1154
1155 @table @code
1156 @item int32 rec_type;
1157 Record type.  Always set to 7.
1158
1159 @item int32 subtype;
1160 Record subtype.  Always set to 20.
1161
1162 @item int32 size;
1163 The size of each element in the @code{encoding} member. Always set to 1.
1164
1165 @item int32 count;
1166 The total number of bytes in @code{encoding}.
1167
1168 @item char encoding[];
1169 The name of the character encoding.  Normally this will be an official
1170 IANA character set name or alias.
1171 See @url{http://www.iana.org/assignments/character-sets}.
1172 Character set names are not case-sensitive, but SPSS appears to write
1173 them in all-uppercase.
1174 @end table
1175
1176 This record is not present in files generated by older software.  See
1177 also the @code{character_code} field in the machine integer info
1178 record (@pxref{character-code}).
1179
1180 When the character encoding record and the machine integer info record
1181 are both present, all system files observed in practice indicate the
1182 same character encoding, e.g.@: 1252 as @code{character_code} and
1183 @code{windows-1252} as @code{encoding}, 65001 and @code{UTF-8}, etc.
1184
1185 If, for testing purposes, a file is crafted with different
1186 @code{character_code} and @code{encoding}, it seems that
1187 @code{character_code} controls the encoding for all strings in the
1188 system file before the dictionary termination record, including
1189 strings in data (e.g.@: string missing values), and @code{encoding}
1190 controls the encoding for strings following the dictionary termination
1191 record.
1192
1193 @node Long String Value Labels Record
1194 @section Long String Value Labels Record
1195
1196 This record, if present, specifies value labels for long string
1197 variables.
1198
1199 @example
1200 /* @r{Header.} */
1201 int32               rec_type;
1202 int32               subtype;
1203 int32               size;
1204 int32               count;
1205
1206 /* @r{Repeated up to exactly @code{count} bytes.} */
1207 int32               var_name_len;
1208 char                var_name[];
1209 int32               var_width;
1210 int32               n_labels;
1211 long_string_label   labels[];
1212 @end example
1213
1214 @table @code
1215 @item int32 rec_type;
1216 Record type.  Always set to 7.
1217
1218 @item int32 subtype;
1219 Record subtype.  Always set to 21.
1220
1221 @item int32 size;
1222 Always set to 1.
1223
1224 @item int32 count;
1225 The number of bytes following the header until the next header.
1226
1227 @item int32 var_name_len;
1228 @itemx char var_name[];
1229 The number of bytes in the name of the variable that has long string
1230 value labels, plus the variable name itself, which consists of exactly
1231 @code{var_name_len} bytes.  The variable name is not padded to any
1232 particular boundary, nor is it null-terminated.
1233
1234 @item int32 var_width;
1235 The width of the variable, in bytes, which will be between 9 and
1236 32767.
1237
1238 @item int32 n_labels;
1239 @itemx long_string_label labels[];
1240 The long string labels themselves.  The @code{labels} array contains
1241 exactly @code{n_labels} elements, each of which has the following
1242 substructure:
1243
1244 @example
1245 int32               value_len;
1246 char                value[];
1247 int32               label_len;
1248 char                label[];
1249 @end example
1250
1251 @table @code
1252 @item int32 value_len;
1253 @itemx char value[];
1254 The string value being labeled.  @code{value_len} is the number of
1255 bytes in @code{value}; it is equal to @code{var_width}.  The
1256 @code{value} array is not padded or null-terminated.
1257
1258 @item int32 label_len;
1259 @itemx char label[];
1260 The label for the string value.  @code{label_len}, which must be
1261 between 0 and 120, is the number of bytes in @code{label}.  The
1262 @code{label} array is not padded or null-terminated.
1263 @end table
1264 @end table
1265
1266 @node Long String Missing Values Record
1267 @section Long String Missing Values Record
1268
1269 This record, if present, specifies missing values for long string
1270 variables.
1271
1272 @example
1273 /* @r{Header.} */
1274 int32               rec_type;
1275 int32               subtype;
1276 int32               size;
1277 int32               count;
1278
1279 /* @r{Repeated up to exactly @code{count} bytes.} */
1280 int32               var_name_len;
1281 char                var_name[];
1282 char                n_missing_values;
1283 long_string_missing_value   values[];
1284 @end example
1285
1286 @table @code
1287 @item int32 rec_type;
1288 Record type.  Always set to 7.
1289
1290 @item int32 subtype;
1291 Record subtype.  Always set to 22.
1292
1293 @item int32 size;
1294 Always set to 1.
1295
1296 @item int32 count;
1297 The number of bytes following the header until the next header.
1298
1299 @item int32 var_name_len;
1300 @itemx char var_name[];
1301 The number of bytes in the name of the long string variable that has
1302 missing values, plus the variable name itself, which consists of
1303 exactly @code{var_name_len} bytes.  The variable name is not padded to
1304 any particular boundary, nor is it null-terminated.
1305
1306 @item char n_missing_values;
1307 The number of missing values, either 1, 2, or 3.  (This is, unusually,
1308 a single byte instead of a 32-bit number.)
1309
1310 @item long_string_missing_value values[];
1311 The missing values themselves.  This array contains exactly
1312 @code{n_missing_values} elements, each of which has the following
1313 substructure:
1314
1315 @example
1316 int32               value_len;
1317 char                value[];
1318 @end example
1319
1320 @table @code
1321 @item int32 value_len;
1322 The length of the missing value string, in bytes.  This value should
1323 be 8, because long string variables are at least 8 bytes wide (by
1324 definition), only the first 8 bytes of a long string variable's
1325 missing values are allowed to be non-spaces, and any spaces within the
1326 first 8 bytes are included in the missing value here.
1327
1328 @item char value[];
1329 The missing value string, exactly @code{value_len} bytes, without
1330 any padding or null terminator.
1331 @end table
1332 @end table
1333
1334 @node Data File and Variable Attributes Records
1335 @section Data File and Variable Attributes Records
1336
1337 The data file and variable attributes records represent custom
1338 attributes for the system file or for individual variables in the
1339 system file, as defined on the DATAFILE ATTRIBUTE (@pxref{DATAFILE
1340 ATTRIBUTE,,,pspp, PSPP Users Guide}) and VARIABLE ATTRIBUTE commands
1341 (@pxref{VARIABLE ATTRIBUTE,,,pspp, PSPP Users Guide}), respectively.
1342
1343 @example
1344 /* @r{Header.} */
1345 int32               rec_type;
1346 int32               subtype;
1347 int32               size;
1348 int32               count;
1349
1350 /* @r{Exactly @code{count} bytes of data.} */
1351 char                attributes[];
1352 @end example
1353
1354 @table @code
1355 @item int32 rec_type;
1356 Record type.  Always set to 7.
1357
1358 @item int32 subtype;
1359 Record subtype.  Always set to 17 for a data file attribute record or
1360 to 18 for a variable attributes record.
1361
1362 @item int32 size;
1363 The size of each element in the @code{attributes} member. Always set to 1.
1364
1365 @item int32 count;
1366 The total number of bytes in @code{attributes}.
1367
1368 @item char attributes[];
1369 The attributes, in a text-based format.
1370
1371 In record subtype 17, this field contains a single attribute set.  An
1372 attribute set is a sequence of one or more attributes concatenated
1373 together.  Each attribute consists of a name, which has the same
1374 syntax as a variable name, followed by, inside parentheses, a sequence
1375 of one or more values.  Each value consists of a string enclosed in
1376 single quotes (@code{'}) followed by a line feed (byte 0x0a).  A value
1377 may contain single quote characters, which are not themselves escaped
1378 or quoted or required to be present in pairs.  There is no apparent
1379 way to embed a line feed in a value.  There is no distinction between
1380 an attribute with a single value and an attribute array with one
1381 element.
1382
1383 In record subtype 18, this field contains a sequence of one or more
1384 variable attribute sets.  If more than one variable attribute set is
1385 present, each one after the first is delimited from the previous by
1386 @code{/}.  Each variable attribute set consists of a long
1387 variable name,
1388 followed by @code{:}, followed by an attribute set with the same
1389 syntax as on record subtype 17.
1390
1391 System files written by @code{Stata 14.1/-savespss- 1.77 by
1392 S.Radyakin} may include multiple records with subtype 18, one per
1393 variable that has variable attributes.
1394
1395 The total length is @code{count} bytes.
1396 @end table
1397
1398 @subheading Example
1399
1400 A system file produced with the following VARIABLE ATTRIBUTE commands
1401 in effect:
1402
1403 @example
1404 VARIABLE ATTRIBUTE VARIABLES=dummy ATTRIBUTE=fred[1]('23') fred[2]('34').
1405 VARIABLE ATTRIBUTE VARIABLES=dummy ATTRIBUTE=bert('123').
1406 @end example
1407
1408 @noindent
1409 will contain a variable attribute record with the following contents:
1410
1411 @example
1412 0000  07 00 00 00 12 00 00 00  01 00 00 00 22 00 00 00  |............"...|
1413 0010  64 75 6d 6d 79 3a 66 72  65 64 28 27 32 33 27 0a  |dummy:fred('23'.|
1414 0020  27 33 34 27 0a 29 62 65  72 74 28 27 31 32 33 27  |'34'.)bert('123'|
1415 0030  0a 29                                             |.)              |
1416 @end example
1417
1418 @menu
1419 * Variable Roles::
1420 @end menu
1421
1422 @node Variable Roles
1423 @subsection Variable Roles
1424
1425 A variable's role is represented as an attribute named @code{$@@Role}.
1426 This attribute has a single element whose values and their meanings
1427 are:
1428
1429 @table @code
1430 @item 0
1431 Input.  This, the default, is the most common role.
1432 @item 1
1433 Output.
1434 @item 2
1435 Both.
1436 @item 3
1437 None.
1438 @item 4
1439 Partition.
1440 @item 5
1441 Split.
1442 @end table
1443
1444 @node Extended Number of Cases Record
1445 @section Extended Number of Cases Record
1446
1447 The file header record expresses the number of cases in the system
1448 file as an int32 (@pxref{File Header Record}).  This record allows the
1449 number of cases in the system file to be expressed as a 64-bit number.
1450
1451 @example
1452 int32               rec_type;
1453 int32               subtype;
1454 int32               size;
1455 int32               count;
1456 int64               unknown;
1457 int64               ncases64;
1458 @end example
1459
1460 @table @code
1461 @item int32 rec_type;
1462 Record type.  Always set to 7.
1463
1464 @item int32 subtype;
1465 Record subtype.  Always set to 16.
1466
1467 @item int32 size;
1468 Size of each element.  Always set to 8.
1469
1470 @item int32 count;
1471 Number of pieces of data in the data part.  Alway set to 2.
1472
1473 @item int64 unknown;
1474 Meaning unknown.  Always set to 1.
1475
1476 @item int64 ncases64;
1477 Number of cases in the file as a 64-bit integer.  Presumably this
1478 could be -1 to indicate that the number of cases is unknown, for the
1479 same reason as @code{ncases} in the file header record, but this has
1480 not been observed in the wild.
1481 @end table
1482
1483 @node Other Informational Records
1484 @section Other Informational Records
1485
1486 This chapter documents many specific types of extension records are
1487 documented here, but others are known to exist.  PSPP ignores unknown
1488 extension records when reading system files.
1489
1490 The following extension record subtypes have also been observed, with
1491 the following believed meanings:
1492
1493 @table @asis
1494 @item 5
1495 A set of grouped variables (according to Aapi H@"am@"al@"ainen).
1496
1497 @item 6
1498 Date info, probably related to USE (according to Aapi H@"am@"al@"ainen).
1499
1500 @item 12
1501 A UUID in the format described in RFC 4122.  Only two examples
1502 observed, both written by SPSS 13, and in each case the UUID contained
1503 both upper and lower case.
1504
1505 @item 24
1506 XML that describes how data in the file should be displayed on-screen.
1507 @end table
1508
1509 @node Dictionary Termination Record
1510 @section Dictionary Termination Record
1511
1512 The dictionary termination record separates all other records from the
1513 data records.
1514
1515 @example
1516 int32               rec_type;
1517 int32               filler;
1518 @end example
1519
1520 @table @code
1521 @item int32 rec_type;
1522 Record type.  Always set to 999.
1523
1524 @item int32 filler;
1525 Ignored padding.  Should be set to 0.
1526 @end table
1527
1528 @node Data Record
1529 @section Data Record
1530
1531 The data record must follow all other records in the system file.
1532 Every system file must have a data record that specifies data for at
1533 least one case.  The format of the data record varies depending on the
1534 value of @code{compression} in the file header record:
1535
1536 @table @asis
1537 @item 0: no compression
1538 Data is arranged as a series of 8-byte elements.
1539 Each element corresponds to
1540 the variable declared in the respective variable record (@pxref{Variable
1541 Record}).  Numeric values are given in @code{flt64} format; string
1542 values are literal characters string, padded on the right when
1543 necessary to fill out 8-byte units.
1544
1545 @item 1: bytecode compression
1546 The first 8 bytes
1547 of the data record is divided into a series of 1-byte command
1548 codes.  These codes have meanings as described below:
1549
1550 @table @asis
1551 @item 0
1552 Ignored.  If the program writing the system file accumulates compressed
1553 data in blocks of fixed length, 0 bytes can be used to pad out extra
1554 bytes remaining at the end of a fixed-size block.
1555
1556 @item 1 through 251
1557 A number with
1558 value @var{code} - @var{bias}, where
1559 @var{code} is the value of the compression code and @var{bias} is the
1560 variable @code{bias} from the file header.  For example,
1561 code 105 with bias 100.0 (the normal value) indicates a numeric variable
1562 of value 5.
1563 One file has been seen written by SPSS 14 that contained such a code
1564 in a @emph{string} field with the value 0 (after the bias is
1565 subtracted) as a way of encoding null bytes.
1566
1567 @item 252
1568 End of file.  This code may or may not appear at the end of the data
1569 stream.  PSPP always outputs this code but its use is not required.
1570
1571 @item 253
1572 A numeric or string value that is not
1573 compressible.  The value is stored in the 8 bytes following the
1574 current block of command bytes.  If this value appears twice in a block
1575 of command bytes, then it indicates the second group of 8 bytes following the
1576 command bytes, and so on.
1577
1578 @item 254
1579 An 8-byte string value that is all spaces.
1580
1581 @item 255
1582 The system-missing value.
1583 @end table
1584
1585 The end of the 8-byte group of bytecodes is followed by any 8-byte
1586 blocks of non-compressible values indicated by code 253.  After that
1587 follows another 8-byte group of bytecodes, then those bytecodes'
1588 non-compressible values.  The pattern repeats to the end of the file
1589 or a code with value 252.
1590
1591 @item 2: ZLIB compression
1592 The data record consists of the following, in order:
1593
1594 @itemize @bullet
1595 @item
1596 ZLIB data header, 24 bytes long.
1597
1598 @item
1599 One or more variable-length blocks of ZLIB compressed data.
1600
1601 @item
1602 ZLIB data trailer, with a 24-byte fixed header plus an additional 24
1603 bytes for each preceding ZLIB compressed data block.
1604 @end itemize
1605
1606 The ZLIB data header has the following format:
1607
1608 @example
1609 int64               zheader_ofs;
1610 int64               ztrailer_ofs;
1611 int64               ztrailer_len;
1612 @end example
1613
1614 @table @code
1615 @item int64 zheader_ofs;
1616 The offset, in bytes, of the beginning of this structure within the
1617 system file.
1618
1619 @item int64 ztrailer_ofs;
1620 The offset, in bytes, of the first byte of the ZLIB data trailer.
1621
1622 @item int64 ztrailer_len;
1623 The number of bytes in the ZLIB data trailer.  This and the previous
1624 field sum to the size of the system file in bytes.
1625 @end table
1626
1627 The data header is followed by @code{(ztrailer_ofs - 24) / 24} ZLIB
1628 compressed data blocks.  Each ZLIB compressed data block begins with a
1629 ZLIB header as specified in RFC@tie{}1950, e.g.@: hex bytes @code{78
1630 01} (the only header yet observed in practice).  Each block
1631 decompresses to a fixed number of bytes (in practice only
1632 @code{0x3ff000}-byte blocks have been observed), except that the last
1633 block of data may be shorter.  The last ZLIB compressed data block
1634 gends just before offset @code{ztrailer_ofs}.
1635
1636 The result of ZLIB decompression is bytecode compressed data as
1637 described above for compression format 1.
1638
1639 The ZLIB data trailer begins with the following 24-byte fixed header:
1640
1641 @example
1642 int64               bias;
1643 int64               zero;
1644 int32               block_size;
1645 int32               n_blocks;
1646 @end example
1647
1648 @table @code
1649 @item int64 int_bias;
1650 The compression bias as a negative integer, e.g.@: if @code{bias} in
1651 the file header record is 100.0, then @code{int_bias} is @minus{}100
1652 (this is the only value yet observed in practice).
1653
1654 @item int64 zero;
1655 Always observed to be zero.
1656
1657 @item int32 block_size;
1658 The number of bytes in each ZLIB compressed data block, except
1659 possibly the last, following decompression.  Only @code{0x3ff000} has
1660 been observed so far.
1661
1662 @item int32 n_blocks;
1663 The number of ZLIB compressed data blocks, always exactly
1664 @code{(ztrailer_ofs - 24) / 24}.
1665 @end table
1666
1667 The fixed header is followed by @code{n_blocks} 24-byte ZLIB data
1668 block descriptors, each of which describes the compressed data block
1669 corresponding to its offset.  Each block descriptor has the following
1670 format:
1671
1672 @example
1673 int64               uncompressed_ofs;
1674 int64               compressed_ofs;
1675 int32               uncompressed_size;
1676 int32               compressed_size;
1677 @end example
1678
1679 @table @code
1680 @item int64 uncompressed_ofs;
1681 The offset, in bytes, that this block of data would have in a similar
1682 system file that uses compression format 1.  This is
1683 @code{zheader_ofs} in the first block descriptor, and in each
1684 succeeding block descriptor it is the sum of the previous desciptor's
1685 @code{uncompressed_ofs} and @code{uncompressed_size}.
1686
1687 @item int64 compressed_ofs;
1688 The offset, in bytes, of the actual beginning of this compressed data
1689 block.  This is @code{zheader_ofs + 24} in the first block descriptor,
1690 and in each succeeding block descriptor it is the sum of the previous
1691 descriptor's @code{compressed_ofs} and @code{compressed_size}.  The
1692 final block descriptor's @code{compressed_ofs} and
1693 @code{compressed_size} sum to @code{ztrailer_ofs}.
1694
1695 @item int32 uncompressed_size;
1696 The number of bytes in this data block, after decompression.  This is
1697 @code{block_size} in every data block except the last, which may be
1698 smaller.
1699
1700 @item int32 compressed_size;
1701 The number of bytes in this data block, as stored compressed in this
1702 system file.
1703 @end table
1704 @end table
1705
1706 @setfilename ignored