Add support for weighting variables in SPSS/PC+ system files.
[pspp] / src / data / pc+-file-reader.c
1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
2    Copyright (C) 1997-2000, 2006-2007, 2009-2014 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
6    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
7    (at your option) any later version.
8
9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12    GNU General Public License for more details.
13
14    You should have received a copy of the GNU General Public License
15    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. */
16
17 #include <config.h>
18
19 #include <errno.h>
20 #include <float.h>
21 #include <inttypes.h>
22 #include <stdlib.h>
23 #include <sys/stat.h>
24
25 #include "data/any-reader.h"
26 #include "data/case.h"
27 #include "data/casereader-provider.h"
28 #include "data/casereader.h"
29 #include "data/dictionary.h"
30 #include "data/file-handle-def.h"
31 #include "data/file-name.h"
32 #include "data/format.h"
33 #include "data/identifier.h"
34 #include "data/missing-values.h"
35 #include "data/value-labels.h"
36 #include "data/value.h"
37 #include "data/variable.h"
38 #include "libpspp/float-format.h"
39 #include "libpspp/i18n.h"
40 #include "libpspp/integer-format.h"
41 #include "libpspp/message.h"
42 #include "libpspp/misc.h"
43 #include "libpspp/pool.h"
44 #include "libpspp/str.h"
45
46 #include "gl/localcharset.h"
47 #include "gl/minmax.h"
48 #include "gl/xalloc.h"
49 #include "gl/xsize.h"
50
51 #include "gettext.h"
52 #define _(msgid) gettext (msgid)
53 #define N_(msgid) (msgid)
54
55 struct pcp_dir_entry
56   {
57     unsigned int ofs;
58     unsigned int len;
59   };
60
61 struct pcp_directory
62   {
63     struct pcp_dir_entry main;
64     struct pcp_dir_entry variables;
65     struct pcp_dir_entry labels;
66     struct pcp_dir_entry data;
67   };
68
69 struct pcp_main_header
70   {
71     char product[63];           /* "PCSPSS SYSTEM FILE..." */
72     unsigned int nominal_case_size; /* Number of var positions. */
73     char creation_date[9];      /* "[m]m/dd/yy". */
74     char creation_time[9];      /* "[H]H:MM:SS". */
75     char file_label[65];        /* File label. */
76     unsigned int weight_index;  /* Index of weighting variable, 0 if none. */
77   };
78
79 struct pcp_var_record
80   {
81     unsigned int pos;
82
83     char name[9];
84     int width;
85     struct fmt_spec format;
86     uint8_t missing[8];
87     char *label;
88
89     bool weight;
90
91     struct pcp_value_label *val_labs;
92     size_t n_val_labs;
93
94     struct variable *var;
95   };
96
97 struct pcp_value_label
98   {
99     uint8_t value[8];
100     char *label;
101   };
102
103 /* System file reader. */
104 struct pcp_reader
105   {
106     struct any_reader any_reader;
107
108     /* Resource tracking. */
109     struct pool *pool;          /* All system file state. */
110
111     /* File data. */
112     unsigned int file_size;
113     struct any_read_info info;
114     struct pcp_directory directory;
115     struct pcp_main_header header;
116     struct pcp_var_record *vars;
117     size_t n_vars;
118
119     /* File state. */
120     struct file_handle *fh;     /* File handle. */
121     struct fh_lock *lock;       /* Mutual exclusion for file handle. */
122     FILE *file;                 /* File stream. */
123     unsigned int pos;           /* Position in file. */
124     bool error;                 /* I/O or corruption error? */
125     struct caseproto *proto;    /* Format of output cases. */
126
127     /* File format. */
128     unsigned int n_cases;       /* Number of cases */
129     const char *encoding;       /* String encoding. */
130
131     /* Decompression. */
132     bool compressed;
133     uint8_t opcodes[8];         /* Current block of opcodes. */
134     size_t opcode_idx;          /* Next opcode to interpret, 8 if none left. */
135     bool corruption_warning;    /* Warned about possible corruption? */
136   };
137
138 static struct pcp_reader *
139 pcp_reader_cast (const struct any_reader *r_)
140 {
141   assert (r_->klass == &pcp_file_reader_class);
142   return UP_CAST (r_, struct pcp_reader, any_reader);
143 }
144
145 static const struct casereader_class pcp_file_casereader_class;
146
147 static bool pcp_close (struct any_reader *);
148
149 static bool read_variables_record (struct pcp_reader *);
150
151 static void pcp_msg (struct pcp_reader *r, off_t, int class,
152                      const char *format, va_list args)
153      PRINTF_FORMAT (4, 0);
154 static void pcp_warn (struct pcp_reader *, off_t, const char *, ...)
155      PRINTF_FORMAT (3, 4);
156 static void pcp_error (struct pcp_reader *, off_t, const char *, ...)
157      PRINTF_FORMAT (3, 4);
158
159 static bool read_bytes (struct pcp_reader *, void *, size_t)
160   WARN_UNUSED_RESULT;
161 static int try_read_bytes (struct pcp_reader *, void *, size_t)
162   WARN_UNUSED_RESULT;
163 static bool read_uint16 (struct pcp_reader *, unsigned int *)
164   WARN_UNUSED_RESULT;
165 static bool read_uint32 (struct pcp_reader *, unsigned int *)
166   WARN_UNUSED_RESULT;
167 static bool read_float (struct pcp_reader *, double *)
168   WARN_UNUSED_RESULT;
169 static double parse_float (const uint8_t number[8]);
170 static bool read_string (struct pcp_reader *, char *, size_t)
171   WARN_UNUSED_RESULT;
172 static bool skip_bytes (struct pcp_reader *, size_t) WARN_UNUSED_RESULT;
173
174 static bool pcp_seek (struct pcp_reader *, off_t);
175
176 static bool pcp_is_sysmis(const uint8_t *);
177 \f
178 /* Dictionary reader. */
179
180 static bool read_dictionary (struct pcp_reader *);
181 static bool read_main_header (struct pcp_reader *, struct pcp_main_header *);
182 static void parse_header (struct pcp_reader *,
183                           const struct pcp_main_header *,
184                           struct any_read_info *, struct dictionary *);
185 static bool parse_variable_records (struct pcp_reader *, struct dictionary *,
186                                     struct pcp_var_record *, size_t n);
187
188 /* Tries to open FH for reading as an SPSS/PC+ system file.  Returns a
189    pcp_reader if successful, otherwise NULL. */
190 static struct any_reader *
191 pcp_open (struct file_handle *fh)
192 {
193   struct pcp_reader *r;
194   struct stat s;
195
196   /* Create and initialize reader. */
197   r = xzalloc (sizeof *r);
198   r->any_reader.klass = &pcp_file_reader_class;
199   r->pool = pool_create ();
200   pool_register (r->pool, free, r);
201   r->fh = fh_ref (fh);
202   r->opcode_idx = sizeof r->opcodes;
203
204   /* TRANSLATORS: this fragment will be interpolated into
205      messages in fh_lock() that identify types of files. */
206   r->lock = fh_lock (fh, FH_REF_FILE, N_("SPSS/PC+ system file"),
207                      FH_ACC_READ, false);
208   if (r->lock == NULL)
209     goto error;
210
211   /* Open file. */
212   r->file = fn_open (fh_get_file_name (fh), "rb");
213   if (r->file == NULL)
214     {
215       msg (ME, _("Error opening `%s' for reading as an SPSS/PC+ "
216                  "system file: %s."),
217            fh_get_file_name (r->fh), strerror (errno));
218       goto error;
219     }
220
221   /* Fetch file size. */
222   if (fstat (fileno (r->file), &s))
223     {
224       pcp_error (ME, 0, _("%s: stat failed (%s)."),
225                  fh_get_file_name (r->fh), strerror (errno));
226       goto error;
227     }
228   if (s.st_size > UINT_MAX)
229     {
230       pcp_error (ME, 0, _("%s: file too large."), fh_get_file_name (r->fh));
231       goto error;
232     }
233   r->file_size = s.st_size;
234
235   /* Read dictionary. */
236   if (!read_dictionary (r))
237     goto error;
238
239   if (!pcp_seek (r, r->directory.data.ofs))
240     goto error;
241
242   return &r->any_reader;
243
244 error:
245   pcp_close (&r->any_reader);
246   return NULL;
247 }
248
249 static bool
250 pcp_read_dir_entry (struct pcp_reader *r, struct pcp_dir_entry *de)
251 {
252   if (!read_uint32 (r, &de->ofs) || !read_uint32 (r, &de->len))
253     return false;
254
255   if (de->len > r->file_size || de->ofs > r->file_size - de->len)
256     {
257       pcp_error (r, r->pos - 8, _("Directory entry is for a %u-byte record "
258                                   "starting at offset %u but file is only "
259                                   "%u bytes long."),
260                  de->ofs, de->len, r->file_size);
261       return false;
262     }
263
264   return true;
265 }
266
267 static bool
268 read_dictionary (struct pcp_reader *r)
269 {
270   unsigned int two, zero;
271
272   if (!read_uint32 (r, &two) || !read_uint32 (r, &zero))
273     return false;
274   if (two != 2 || zero != 0)
275     pcp_warn (r, 0, _("Directory fields have unexpected values "
276                       "(%u,%u)."), two, zero);
277
278   if (!pcp_read_dir_entry (r, &r->directory.main)
279       || !pcp_read_dir_entry (r, &r->directory.variables)
280       || !pcp_read_dir_entry (r, &r->directory.labels)
281       || !pcp_read_dir_entry (r, &r->directory.data))
282     return false;
283
284   if (!read_main_header (r, &r->header))
285     return false;
286
287   read_variables_record (r);
288
289   return true;
290 }
291
292 struct get_strings_aux
293   {
294     struct pool *pool;
295     char **titles;
296     char **strings;
297     bool *ids;
298     size_t allocated;
299     size_t n;
300   };
301
302 static void
303 add_string__ (struct get_strings_aux *aux,
304               const char *string, bool id, char *title)
305 {
306   if (aux->n >= aux->allocated)
307     {
308       aux->allocated = 2 * (aux->allocated + 1);
309       aux->titles = pool_realloc (aux->pool, aux->titles,
310                                   aux->allocated * sizeof *aux->titles);
311       aux->strings = pool_realloc (aux->pool, aux->strings,
312                                    aux->allocated * sizeof *aux->strings);
313       aux->ids = pool_realloc (aux->pool, aux->ids,
314                                aux->allocated * sizeof *aux->ids);
315     }
316
317   aux->titles[aux->n] = title;
318   aux->strings[aux->n] = pool_strdup (aux->pool, string);
319   aux->ids[aux->n] = id;
320   aux->n++;
321 }
322
323 static void PRINTF_FORMAT (3, 4)
324 add_string (struct get_strings_aux *aux,
325             const char *string, const char *title, ...)
326 {
327   va_list args;
328
329   va_start (args, title);
330   add_string__ (aux, string, false, pool_vasprintf (aux->pool, title, args));
331   va_end (args);
332 }
333
334 static void PRINTF_FORMAT (3, 4)
335 add_id (struct get_strings_aux *aux, const char *id, const char *title, ...)
336 {
337   va_list args;
338
339   va_start (args, title);
340   add_string__ (aux, id, true, pool_vasprintf (aux->pool, title, args));
341   va_end (args);
342 }
343
344 /* Retrieves significant string data from R in its raw format, to allow the
345    caller to try to detect the encoding in use.
346
347    Returns the number of strings retrieved N.  Sets each of *TITLESP, *IDSP,
348    and *STRINGSP to an array of N elements allocated from POOL.  For each I in
349    0...N-1, UTF-8 string *TITLESP[I] describes *STRINGSP[I], which is in
350    whatever encoding system file R uses.  *IDS[I] is true if *STRINGSP[I] must
351    be a valid PSPP language identifier, false if *STRINGSP[I] is free-form
352    text. */
353 static size_t
354 pcp_get_strings (const struct any_reader *r_, struct pool *pool,
355                  char ***titlesp, bool **idsp, char ***stringsp)
356 {
357   struct pcp_reader *r = pcp_reader_cast (r_);
358   struct get_strings_aux aux;
359   size_t var_idx;
360   size_t i, j;
361
362   aux.pool = pool;
363   aux.titles = NULL;
364   aux.strings = NULL;
365   aux.ids = NULL;
366   aux.allocated = 0;
367   aux.n = 0;
368
369   var_idx = 0;
370   for (i = 0; i < r->n_vars; i++)
371     if (r->vars[i].width != -1)
372       add_id (&aux, r->vars[i].name, _("Variable %zu"), ++var_idx);
373
374   var_idx = 0;
375   for (i = 0; i < r->n_vars; i++)
376     if (r->vars[i].width != -1)
377       {
378         var_idx++;
379         if (r->vars[i].label)
380           add_string (&aux, r->vars[i].label, _("Variable %zu Label"),
381                       var_idx);
382
383         for (j = 0; j < r->vars[i].n_val_labs; j++)
384           add_string (&aux, r->vars[i].label,
385                       _("Variable %zu Value Label %zu"), var_idx, j);
386       }
387
388   add_string (&aux, r->header.creation_date, _("Creation Date"));
389   add_string (&aux, r->header.creation_time, _("Creation Time"));
390   add_string (&aux, r->header.product, _("Product"));
391   add_string (&aux, r->header.file_label, _("File Label"));
392
393   *titlesp = aux.titles;
394   *idsp = aux.ids;
395   *stringsp = aux.strings;
396   return aux.n;
397 }
398
399 static void
400 find_and_delete_var (struct dictionary *dict, const char *name)
401 {
402   struct variable *var = dict_lookup_var (dict, name);
403   if (var)
404     dict_delete_var (dict, var);
405 }
406
407 /* Decodes the dictionary read from R, saving it into into *DICT.  Character
408    strings in R are decoded using ENCODING, or an encoding obtained from R if
409    ENCODING is null, or the locale encoding if R specifies no encoding.
410
411    If INFOP is non-null, then it receives additional info about the system
412    file, which the caller must eventually free with any_read_info_destroy()
413    when it is no longer needed.
414
415    This function consumes R.  The caller must use it again later, even to
416    destroy it with pcp_close(). */
417 static struct casereader *
418 pcp_decode (struct any_reader *r_, const char *encoding,
419             struct dictionary **dictp, struct any_read_info *infop)
420 {
421   struct pcp_reader *r = pcp_reader_cast (r_);
422   struct dictionary *dict;
423
424   if (encoding == NULL)
425     {
426       encoding = locale_charset ();
427       pcp_warn (r, -1, _("Using default encoding %s to read this SPSS/PC+ "
428                          "system file.  For best results, specify an "
429                          "encoding explicitly.  Use SYSFILE INFO with "
430                          "ENCODING=\"DETECT\" to analyze the possible "
431                          "encodings."),
432                 encoding);
433     }
434
435   dict = dict_create (encoding);
436   r->encoding = dict_get_encoding (dict);
437
438   parse_header (r, &r->header, &r->info, dict);
439   if (!parse_variable_records (r, dict, r->vars, r->n_vars))
440     goto error;
441
442   /* Create an index of dictionary variable widths for
443      pcp_read_case to use.  We cannot use the `struct variable's
444      from the dictionary we created, because the caller owns the
445      dictionary and may destroy or modify its variables. */
446   r->proto = caseproto_ref_pool (dict_get_proto (dict), r->pool);
447
448   find_and_delete_var (dict, "CASENUM_");
449   find_and_delete_var (dict, "DATE_");
450   find_and_delete_var (dict, "WEIGHT_");
451
452   *dictp = dict;
453   if (infop)
454     {
455       *infop = r->info;
456       memset (&r->info, 0, sizeof r->info);
457     }
458
459   return casereader_create_sequential
460     (NULL, r->proto, r->n_cases, &pcp_file_casereader_class, r);
461
462 error:
463   pcp_close (&r->any_reader);
464   dict_destroy (dict);
465   *dictp = NULL;
466   return NULL;
467 }
468
469 /* Closes R, which should have been returned by pcp_open() but not already
470    closed with pcp_decode() or this function.
471    Returns true if an I/O error has occurred on READER, false
472    otherwise. */
473 static bool
474 pcp_close (struct any_reader *r_)
475 {
476   struct pcp_reader *r = pcp_reader_cast (r_);
477   bool error;
478
479   if (r->file)
480     {
481       if (fn_close (fh_get_file_name (r->fh), r->file) == EOF)
482         {
483           msg (ME, _("Error closing system file `%s': %s."),
484                fh_get_file_name (r->fh), strerror (errno));
485           r->error = true;
486         }
487       r->file = NULL;
488     }
489
490   any_read_info_destroy (&r->info);
491   fh_unlock (r->lock);
492   fh_unref (r->fh);
493
494   error = r->error;
495   pool_destroy (r->pool);
496
497   return !error;
498 }
499
500 /* Destroys READER. */
501 static void
502 pcp_file_casereader_destroy (struct casereader *reader UNUSED, void *r_)
503 {
504   struct pcp_reader *r = r_;
505   pcp_close (&r->any_reader);
506 }
507
508 /* Returns true if FILE is an SPSS/PC+ system file,
509    false otherwise. */
510 static int
511 pcp_detect (FILE *file)
512 {
513   static const char signature[4] = "SPSS";
514   char buf[sizeof signature];
515
516   if (fseek (file, 0x104, SEEK_SET)
517       || (fread (buf, sizeof buf, 1, file) != 1 && !feof (file)))
518     return -errno;
519
520   return !memcmp (buf, signature, sizeof buf);
521 }
522 \f
523 /* Reads the main header of the SPSS/PC+ system file.  Initializes *HEADER and
524    *INFO, except for the string fields in *INFO, which parse_header() will
525    initialize later once the file's encoding is known. */
526 static bool
527 read_main_header (struct pcp_reader *r, struct pcp_main_header *header)
528 {
529   unsigned int base_ofs = r->directory.main.ofs;
530   unsigned int zero0, zero1, zero2, zero3;
531   size_t min_values, min_data_size;
532   unsigned int one0, one1;
533   unsigned int compressed;
534   unsigned int n_cases1;
535   uint8_t sysmis[8];
536
537   if (!pcp_seek (r, base_ofs))
538     return false;
539
540   if (r->directory.main.len < 0xb0)
541     {
542       pcp_error (r, r->pos, _("This is not an SPSS/PC+ system file."));
543       return false;
544     }
545   else if (r->directory.main.len > 0xb0)
546     pcp_warn (r, r->pos, _("Record 0 has unexpected length %u."),
547               r->directory.main.len);
548
549   if (!read_uint16 (r, &one0)
550       || !read_string (r, header->product, sizeof header->product)
551       || !read_bytes (r, sysmis, sizeof sysmis)
552       || !read_uint32 (r, &zero0)
553       || !read_uint32 (r, &zero1)
554       || !read_uint16 (r, &one1)
555       || !read_uint16 (r, &compressed)
556       || !read_uint16 (r, &header->nominal_case_size)
557       || !read_uint16 (r, &r->n_cases)
558       || !read_uint16 (r, &header->weight_index)
559       || !read_uint16 (r, &zero2)
560       || !read_uint16 (r, &n_cases1)
561       || !read_uint16 (r, &zero3)
562       || !read_string (r, header->creation_date, sizeof header->creation_date)
563       || !read_string (r, header->creation_time, sizeof header->creation_time)
564       || !read_string (r, header->file_label, sizeof header->file_label))
565     return false;
566
567   if (!pcp_is_sysmis (sysmis))
568     {
569       double d = parse_float (sysmis);
570       pcp_warn (r, base_ofs, _("Record 0 specifies unexpected system missing "
571                                "value %g (%a)."), d, d);
572     }
573   if (one0 != 1 || one1 != 1
574       || zero0 != 0 || zero1 != 0 || zero2 != 0 || zero3 != 0)
575     pcp_warn (r, base_ofs, _("Record 0 reserved fields have unexpected values "
576                              "(%u,%u,%u,%u,%u,%u)."),
577               one0, one1, zero0, zero1, zero2, zero3);
578   if (n_cases1 != r->n_cases)
579     pcp_warn (r, base_ofs, _("Record 0 case counts differ (%u versus %u)."),
580               r->n_cases, n_cases1);
581   if (compressed != 0 && compressed != 1)
582     {
583       pcp_error (r, base_ofs, _("Invalid compression type %u."), compressed);
584       return false;
585     }
586
587   r->compressed = compressed != 0;
588
589   min_values = xtimes (header->nominal_case_size, r->n_cases);
590   min_data_size = xtimes (compressed ? 1 : 8, min_values);
591   if (r->directory.data.len < min_data_size
592       || size_overflow_p (min_data_size))
593     {
594       pcp_warn (r, base_ofs, _("Record 0 claims %u cases with %u values per "
595                                "case (requiring at least %zu bytes) but data "
596                                "record is only %u bytes long."),
597                 r->n_cases, header->nominal_case_size, min_data_size,
598                 r->directory.data.len);
599       return true;
600     }
601
602   return true;
603 }
604
605 static bool
606 read_value_labels (struct pcp_reader *r, struct pcp_var_record *var,
607                    unsigned int start, unsigned int end)
608 {
609   size_t allocated_val_labs = 0;
610
611   start += 7;
612   end += 7;
613   if (end > r->directory.labels.len)
614     {
615       pcp_warn (r, r->pos - 32,
616                 _("Value labels claimed to end at offset %u in labels record "
617                   "but labels record is only %u bytes."),
618                 end, r->directory.labels.len);
619       return true;
620     }
621
622   start += r->directory.labels.ofs;
623   end += r->directory.labels.ofs;
624   if (start > end || end > r->file_size)
625     {
626       pcp_warn (r, r->pos - 32,
627                 _("Value labels claimed to be at offset %u with length %u "
628                   "but file size is only %u bytes."),
629                 start, end - start, r->file_size);
630       return true;
631     }
632
633   if (!pcp_seek (r, start))
634     return false;
635
636   while (r->pos < end && end - r->pos > 8)
637     {
638       struct pcp_value_label *vl;
639       uint8_t len;
640
641       if (var->n_val_labs >= allocated_val_labs)
642         var->val_labs = x2nrealloc (var->val_labs, &allocated_val_labs,
643                                     sizeof *var->val_labs);
644       vl = &var->val_labs[var->n_val_labs];
645
646       if (!read_bytes (r, vl->value, sizeof vl->value)
647           || !read_bytes (r, &len, 1))
648         return false;
649
650       if (end - r->pos < len)
651         {
652           pcp_warn (r, r->pos,
653                     _("Value labels end with partial label (%u bytes left in "
654                       "record, label length %"PRIu8")."),
655                     end - r->pos, len);
656           return true;
657         }
658       vl->label = pool_malloc (r->pool, len + 1);
659       if (!read_bytes (r, vl->label, len))
660         return false;
661
662       vl->label[len] = '\0';
663       var->n_val_labs++;
664     }
665   if (r->pos < end)
666     pcp_warn (r, r->pos, _("%u leftover bytes following value labels."),
667               end - r->pos);
668
669   return true;
670 }
671
672 static bool
673 read_var_label (struct pcp_reader *r, struct pcp_var_record *var,
674                 unsigned int ofs)
675 {
676   uint8_t len;
677
678   ofs += 7;
679   if (ofs >= r->directory.labels.len)
680     {
681       pcp_warn (r, r->pos - 32,
682                 _("Variable label claimed to start at offset %u in labels "
683                   "record but labels record is only %u bytes."),
684                 ofs, r->directory.labels.len);
685       return true;
686     }
687
688   if (!pcp_seek (r, ofs + r->directory.labels.ofs) || !read_bytes (r, &len, 1))
689     return false;
690
691   if (len >= r->directory.labels.len - ofs)
692     {
693       pcp_warn (r, r->pos - 1,
694                 _("Variable label with length %u starting at offset %u in "
695                   "labels record overruns end of %u-byte labels record."),
696                 len, ofs + 1, r->directory.labels.len);
697       return false;
698     }
699
700   var->label = pool_malloc (r->pool, len + 1);
701   var->label[len] = '\0';
702   return read_bytes (r, var->label, len);
703 }
704
705 /* Reads the variables record (record 1) into R. */
706 static bool
707 read_variables_record (struct pcp_reader *r)
708 {
709   unsigned int i;
710   bool weighted;
711
712   if (!pcp_seek (r, r->directory.variables.ofs))
713     return false;
714   if (r->directory.variables.len != r->header.nominal_case_size * 32)
715     {
716       pcp_error (r, r->pos, _("Record 1 has length %u (expected %u)."),
717                  r->directory.variables.len, r->header.nominal_case_size * 32);
718       return false;
719     }
720
721   r->vars = pool_calloc (r->pool,
722                          r->header.nominal_case_size, sizeof *r->vars);
723   weighted = false;
724   for (i = 0; i < r->header.nominal_case_size; i++)
725     {
726       struct pcp_var_record *var = &r->vars[r->n_vars++];
727       unsigned int value_label_start, value_label_end;
728       unsigned int var_label_ofs;
729       unsigned int format;
730       uint8_t raw_type;
731
732       var->pos = r->pos;
733       if (!read_uint32 (r, &value_label_start)
734           || !read_uint32 (r, &value_label_end)
735           || !read_uint32 (r, &var_label_ofs)
736           || !read_uint32 (r, &format)
737           || !read_string (r, var->name, sizeof var->name)
738           || !read_bytes (r, var->missing, sizeof var->missing))
739         return false;
740
741       var->weight = r->header.weight_index && i == r->header.weight_index - 1;
742       if (var->weight)
743         weighted = true;
744
745       raw_type = format >> 16;
746       if (!fmt_from_io (raw_type, &var->format.type))
747         {
748           pcp_error (r, var->pos, _("Variable %u has invalid type %"PRIu8"."),
749                      i, raw_type);
750           return false;
751         }
752
753       var->format.w = (format >> 8) & 0xff;
754       var->format.d = format & 0xff;
755       fmt_fix_output (&var->format);
756       var->width = fmt_var_width (&var->format);
757
758       if (var_label_ofs)
759         {
760           unsigned int save_pos = r->pos;
761           if (!read_var_label (r, var, var_label_ofs)
762               || !pcp_seek (r, save_pos))
763             return false;
764         }
765
766       if (value_label_end > value_label_start && var->width <= 8)
767         {
768           unsigned int save_pos = r->pos;
769           if (!read_value_labels (r, var, value_label_start, value_label_end)
770               || !pcp_seek (r, save_pos))
771             return false;
772         }
773
774       if (var->width > 8)
775         {
776           int extra = DIV_RND_UP (var->width - 8, 8);
777           i += extra;
778           if (!skip_bytes (r, 32 * extra))
779             return false;
780         }
781     }
782
783   if (r->header.weight_index && !weighted)
784     pcp_warn (r, -1, _("Invalid weight index %u."), r->header.weight_index);
785
786   return true;
787 }
788
789 static char *
790 recode_and_trim_string (struct pool *pool, const char *from, const char *in)
791 {
792   struct substring out;
793
794   out = recode_substring_pool ("UTF-8", from, ss_cstr (in), pool);
795   ss_trim (&out, ss_cstr (" "));
796   return ss_xstrdup (out);
797 }
798
799 static void
800 parse_header (struct pcp_reader *r, const struct pcp_main_header *header,
801               struct any_read_info *info, struct dictionary *dict)
802 {
803   const char *dict_encoding = dict_get_encoding (dict);
804   char *label;
805
806   memset (info, 0, sizeof *info);
807
808   info->integer_format = INTEGER_LSB_FIRST;
809   info->float_format = FLOAT_IEEE_DOUBLE_LE;
810   info->compression = r->compressed ? ANY_COMP_SIMPLE : ANY_COMP_NONE;
811   info->case_cnt = r->n_cases;
812
813   /* Convert file label to UTF-8 and put it into DICT. */
814   label = recode_and_trim_string (r->pool, dict_encoding, header->file_label);
815   dict_set_label (dict, label);
816   free (label);
817
818   /* Put creation date, time, and product in UTF-8 into INFO. */
819   info->creation_date = recode_and_trim_string (r->pool, dict_encoding,
820                                                 header->creation_date);
821   info->creation_time = recode_and_trim_string (r->pool, dict_encoding,
822                                                 header->creation_time);
823   info->product = recode_and_trim_string (r->pool, dict_encoding,
824                                           header->product);
825 }
826
827 /* Reads a variable (type 2) record from R and adds the
828    corresponding variable to DICT.
829    Also skips past additional variable records for long string
830    variables. */
831 static bool
832 parse_variable_records (struct pcp_reader *r, struct dictionary *dict,
833                         struct pcp_var_record *var_recs, size_t n_var_recs)
834 {
835   const char *dict_encoding = dict_get_encoding (dict);
836   struct pcp_var_record *rec;
837
838   for (rec = var_recs; rec < &var_recs[n_var_recs]; rec++)
839     {
840       struct variable *var;
841       char *name;
842       size_t i;
843
844       name = recode_string_pool ("UTF-8", dict_encoding,
845                                  rec->name, -1, r->pool);
846       name[strcspn (name, " ")] = '\0';
847
848       /* Transform $DATE => DATE_, $WEIGHT => WEIGHT_, $CASENUM => CASENUM_. */
849       if (name[0] == '$')
850         name = pool_asprintf (r->pool, "%s_", name + 1);
851
852       if (!dict_id_is_valid (dict, name, false) || name[0] == '#')
853         {
854           pcp_error (r, rec->pos, _("Invalid variable name `%s'."), name);
855           return false;
856         }
857
858       var = rec->var = dict_create_var (dict, name, rec->width);
859       if (var == NULL)
860         {
861           char *new_name = dict_make_unique_var_name (dict, NULL, NULL);
862           pcp_warn (r, rec->pos, _("Renaming variable with duplicate name "
863                                    "`%s' to `%s'."),
864                     name, new_name);
865           var = rec->var = dict_create_var_assert (dict, new_name, rec->width);
866           free (new_name);
867         }
868       if (rec->weight)
869         {
870           if (!rec->width)
871             dict_set_weight (dict, var);
872           else
873             pcp_warn (r, rec->pos,
874                       _("Cannot weight by string variable `%s'."), name);
875         }
876
877       /* Set the short name the same as the long name. */
878       var_set_short_name (var, 0, name);
879
880       /* Get variable label, if any. */
881       if (rec->label)
882         {
883           char *utf8_label;
884
885           utf8_label = recode_string ("UTF-8", dict_encoding, rec->label, -1);
886           var_set_label (var, utf8_label);
887           free (utf8_label);
888         }
889
890       /* Add value labels. */
891       for (i = 0; i < rec->n_val_labs; i++)
892         {
893           union value value;
894           char *utf8_label;
895
896           value_init (&value, rec->width);
897           if (var_is_numeric (var))
898             value.f = parse_float (rec->val_labs[i].value);
899           else
900             memcpy (value_str_rw (&value, rec->width),
901                     rec->val_labs[i].value, rec->width);
902
903           utf8_label = recode_string ("UTF-8", dict_encoding,
904                                       rec->val_labs[i].label, -1);
905           var_add_value_label (var, &value, utf8_label);
906           free (utf8_label);
907
908           value_destroy (&value, rec->width);
909         }
910
911       /* Set missing values. */
912       if (rec->width <= 8 && !pcp_is_sysmis (rec->missing))
913         {
914           int width = var_get_width (var);
915           struct missing_values mv;
916
917           mv_init_pool (r->pool, &mv, width);
918           if (var_is_numeric (var))
919             mv_add_num (&mv, parse_float (rec->missing));
920           else
921             mv_add_str (&mv, rec->missing, MIN (width, 8));
922           var_set_missing_values (var, &mv);
923         }
924
925       /* Set formats. */
926       var_set_both_formats (var, &rec->format);
927     }
928
929   return true;
930 }
931 \f
932 /* Case reader. */
933
934 static void read_error (struct casereader *, const struct pcp_reader *);
935
936 static bool read_case_number (struct pcp_reader *, double *);
937 static int read_case_string (struct pcp_reader *, uint8_t *, size_t);
938 static int read_opcode (struct pcp_reader *);
939 static bool read_compressed_number (struct pcp_reader *, double *);
940 static int read_compressed_string (struct pcp_reader *, uint8_t *);
941 static int read_whole_strings (struct pcp_reader *, uint8_t *, size_t);
942
943 /* Reads and returns one case from READER's file.  Returns a null
944    pointer if not successful. */
945 static struct ccase *
946 pcp_file_casereader_read (struct casereader *reader, void *r_)
947 {
948   struct pcp_reader *r = r_;
949   unsigned int start_pos = r->pos;
950   struct ccase *c;
951   int retval;
952   int i;
953
954   if (r->error || !r->n_cases)
955     return NULL;
956   r->n_cases--;
957
958   c = case_create (r->proto);
959   for (i = 0; i < r->n_vars; i++)
960     {
961       struct pcp_var_record *var = &r->vars[i];
962       union value *v = case_data_rw_idx (c, i);
963
964       if (var->width == 0)
965         retval = read_case_number (r, &v->f);
966       else
967         retval = read_case_string (r, value_str_rw (v, var->width),
968                                    var->width);
969
970       if (retval != 1)
971         {
972           pcp_error (r, r->pos, _("File ends in partial case."));
973           goto error;
974         }
975     }
976   if (r->pos > r->directory.data.ofs + r->directory.data.len)
977     {
978       pcp_error (r, r->pos, _("Case beginning at offset 0x%08x extends past "
979                               "end of data record at offset 0x%08x."),
980                  start_pos, r->directory.data.ofs + r->directory.data.len);
981       goto error;
982     }
983
984   return c;
985
986 error:
987   read_error (reader, r);
988   case_unref (c);
989   return NULL;
990 }
991
992 /* Issues an error that an unspecified error occurred PCP, and
993    marks R tainted. */
994 static void
995 read_error (struct casereader *r, const struct pcp_reader *pcp)
996 {
997   msg (ME, _("Error reading case from file %s."), fh_get_name (pcp->fh));
998   casereader_force_error (r);
999 }
1000
1001 /* Reads a number from R and stores its value in *D.
1002    If R is compressed, reads a compressed number;
1003    otherwise, reads a number in the regular way.
1004    Returns true if successful, false if end of file is
1005    reached immediately. */
1006 static bool
1007 read_case_number (struct pcp_reader *r, double *d)
1008 {
1009   if (!r->compressed)
1010     {
1011       uint8_t number[8];
1012       if (!try_read_bytes (r, number, sizeof number))
1013         return false;
1014       *d = parse_float (number);
1015       return true;
1016     }
1017   else
1018     return read_compressed_number (r, d);
1019 }
1020
1021 /* Reads LENGTH string bytes from R into S.  Always reads a multiple of 8
1022    bytes; if LENGTH is not a multiple of 8, then extra bytes are read and
1023    discarded without being written to S.  Reads compressed strings if S is
1024    compressed.  Returns 1 if successful, 0 if end of file is reached
1025    immediately, or -1 for some kind of error. */
1026 static int
1027 read_case_string (struct pcp_reader *r, uint8_t *s, size_t length)
1028 {
1029   size_t whole = ROUND_DOWN (length, 8);
1030   size_t partial = length % 8;
1031
1032   if (whole)
1033     {
1034       int retval = read_whole_strings (r, s, whole);
1035       if (retval != 1)
1036         return retval;
1037     }
1038
1039   if (partial)
1040     {
1041       uint8_t bounce[8];
1042       int retval = read_whole_strings (r, bounce, sizeof bounce);
1043       if (retval <= 0)
1044         return -1;
1045       memcpy (s + whole, bounce, partial);
1046     }
1047
1048   return 1;
1049 }
1050
1051 /* Reads and returns the next compression opcode from R. */
1052 static int
1053 read_opcode (struct pcp_reader *r)
1054 {
1055   assert (r->compressed);
1056   if (r->opcode_idx >= sizeof r->opcodes)
1057     {
1058       int retval = try_read_bytes (r, r->opcodes, sizeof r->opcodes);
1059       if (retval != 1)
1060         return -1;
1061       r->opcode_idx = 0;
1062     }
1063   return r->opcodes[r->opcode_idx++];
1064 }
1065
1066 /* Reads a compressed number from R and stores its value in D.
1067    Returns true if successful, false if end of file is
1068    reached immediately. */
1069 static bool
1070 read_compressed_number (struct pcp_reader *r, double *d)
1071 {
1072   int opcode = read_opcode (r);
1073   switch (opcode)
1074     {
1075     case -1:
1076       return false;
1077
1078     case 0:
1079       *d = SYSMIS;
1080       return true;
1081
1082     case 1:
1083       return read_float (r, d);
1084
1085     default:
1086       *d = opcode - 105.0;
1087       return true;
1088     }
1089 }
1090
1091 /* Reads a compressed 8-byte string segment from R and stores it in DST. */
1092 static int
1093 read_compressed_string (struct pcp_reader *r, uint8_t *dst)
1094 {
1095   int opcode;
1096   int retval;
1097
1098   opcode = read_opcode (r);
1099   switch (opcode)
1100     {
1101     case -1:
1102       return 0;
1103
1104     case 1:
1105       retval = read_bytes (r, dst, 8);
1106       return retval == 1 ? 1 : -1;
1107
1108     default:
1109       if (!r->corruption_warning)
1110         {
1111           r->corruption_warning = true;
1112           pcp_warn (r, r->pos,
1113                     _("Possible compressed data corruption: "
1114                       "string contains compressed integer (opcode %d)."),
1115                     opcode);
1116       }
1117       memset (dst, ' ', 8);
1118       return 1;
1119     }
1120 }
1121
1122 /* Reads LENGTH string bytes from R into S.  LENGTH must be a multiple of 8.
1123    Reads compressed strings if S is compressed.  Returns 1 if successful, 0 if
1124    end of file is reached immediately, or -1 for some kind of error. */
1125 static int
1126 read_whole_strings (struct pcp_reader *r, uint8_t *s, size_t length)
1127 {
1128   assert (length % 8 == 0);
1129   if (!r->compressed)
1130     return try_read_bytes (r, s, length);
1131   else
1132     {
1133       size_t ofs;
1134
1135       for (ofs = 0; ofs < length; ofs += 8)
1136         {
1137           int retval = read_compressed_string (r, s + ofs);
1138           if (retval != 1)
1139             return -1;
1140           }
1141       return 1;
1142     }
1143 }
1144 \f
1145 /* Messages. */
1146
1147 /* Displays a corruption message. */
1148 static void
1149 pcp_msg (struct pcp_reader *r, off_t offset,
1150          int class, const char *format, va_list args)
1151 {
1152   struct msg m;
1153   struct string text;
1154
1155   ds_init_empty (&text);
1156   if (offset >= 0)
1157     ds_put_format (&text, _("`%s' near offset 0x%llx: "),
1158                    fh_get_file_name (r->fh), (long long int) offset);
1159   else
1160     ds_put_format (&text, _("`%s': "), fh_get_file_name (r->fh));
1161   ds_put_vformat (&text, format, args);
1162
1163   m.category = msg_class_to_category (class);
1164   m.severity = msg_class_to_severity (class);
1165   m.file_name = NULL;
1166   m.first_line = 0;
1167   m.last_line = 0;
1168   m.first_column = 0;
1169   m.last_column = 0;
1170   m.text = ds_cstr (&text);
1171
1172   msg_emit (&m);
1173 }
1174
1175 /* Displays a warning for offset OFFSET in the file. */
1176 static void
1177 pcp_warn (struct pcp_reader *r, off_t offset, const char *format, ...)
1178 {
1179   va_list args;
1180
1181   va_start (args, format);
1182   pcp_msg (r, offset, MW, format, args);
1183   va_end (args);
1184 }
1185
1186 /* Displays an error for the current file position,
1187    marks it as in an error state,
1188    and aborts reading it using longjmp. */
1189 static void
1190 pcp_error (struct pcp_reader *r, off_t offset, const char *format, ...)
1191 {
1192   va_list args;
1193
1194   va_start (args, format);
1195   pcp_msg (r, offset, ME, format, args);
1196   va_end (args);
1197
1198   r->error = true;
1199 }
1200 \f
1201 /* Reads BYTE_CNT bytes into BUF.
1202    Returns 1 if exactly BYTE_CNT bytes are successfully read.
1203    Returns -1 if an I/O error or a partial read occurs.
1204    Returns 0 for an immediate end-of-file and, if EOF_IS_OK is false, reports
1205    an error. */
1206 static inline int
1207 read_bytes_internal (struct pcp_reader *r, bool eof_is_ok,
1208                      void *buf, size_t byte_cnt)
1209 {
1210   size_t bytes_read = fread (buf, 1, byte_cnt, r->file);
1211   r->pos += bytes_read;
1212   if (bytes_read == byte_cnt)
1213     return 1;
1214   else if (ferror (r->file))
1215     {
1216       pcp_error (r, r->pos, _("System error: %s."), strerror (errno));
1217       return -1;
1218     }
1219   else if (!eof_is_ok || bytes_read != 0)
1220     {
1221       pcp_error (r, r->pos, _("Unexpected end of file."));
1222       return -1;
1223     }
1224   else
1225     return 0;
1226 }
1227
1228 /* Reads BYTE_CNT into BUF.
1229    Returns true if successful.
1230    Returns false upon I/O error or if end-of-file is encountered. */
1231 static bool
1232 read_bytes (struct pcp_reader *r, void *buf, size_t byte_cnt)
1233 {
1234   return read_bytes_internal (r, false, buf, byte_cnt) == 1;
1235 }
1236
1237 /* Reads BYTE_CNT bytes into BUF.
1238    Returns 1 if exactly BYTE_CNT bytes are successfully read.
1239    Returns 0 if an immediate end-of-file is encountered.
1240    Returns -1 if an I/O error or a partial read occurs. */
1241 static int
1242 try_read_bytes (struct pcp_reader *r, void *buf, size_t byte_cnt)
1243 {
1244   return read_bytes_internal (r, true, buf, byte_cnt);
1245 }
1246
1247 /* Reads a 16-bit signed integer from R and stores its value in host format in
1248    *X.  Returns true if successful, otherwise false. */
1249 static bool
1250 read_uint16 (struct pcp_reader *r, unsigned int *x)
1251 {
1252   uint8_t integer[2];
1253   if (read_bytes (r, integer, sizeof integer) != 1)
1254     return false;
1255   *x = integer_get (INTEGER_LSB_FIRST, integer, sizeof integer);
1256   return true;
1257 }
1258
1259 /* Reads a 32-bit signed integer from R and stores its value in host format in
1260    *X.  Returns true if successful, otherwise false. */
1261 static bool
1262 read_uint32 (struct pcp_reader *r, unsigned int *x)
1263 {
1264   uint8_t integer[4];
1265   if (read_bytes (r, integer, sizeof integer) != 1)
1266     return false;
1267   *x = integer_get (INTEGER_LSB_FIRST, integer, sizeof integer);
1268   return true;
1269 }
1270
1271 /* Reads exactly SIZE - 1 bytes into BUFFER
1272    and stores a null byte into BUFFER[SIZE - 1]. */
1273 static bool
1274 read_string (struct pcp_reader *r, char *buffer, size_t size)
1275 {
1276   bool ok;
1277
1278   assert (size > 0);
1279   ok = read_bytes (r, buffer, size - 1);
1280   if (ok)
1281     buffer[size - 1] = '\0';
1282   return ok;
1283 }
1284
1285 /* Skips BYTES bytes forward in R. */
1286 static bool
1287 skip_bytes (struct pcp_reader *r, size_t bytes)
1288 {
1289   while (bytes > 0)
1290     {
1291       char buffer[1024];
1292       size_t chunk = MIN (sizeof buffer, bytes);
1293       if (!read_bytes (r, buffer, chunk))
1294         return false;
1295       bytes -= chunk;
1296     }
1297
1298   return true;
1299 }
1300 \f
1301 static bool
1302 pcp_seek (struct pcp_reader *r, off_t offset)
1303 {
1304   if (fseeko (r->file, offset, SEEK_SET))
1305     {
1306       pcp_error (r, 0, _("%s: seek failed (%s)."),
1307                  fh_get_file_name (r->fh), strerror (errno));
1308       return false;
1309     }
1310   r->pos = offset;
1311   return true;
1312 }
1313
1314 /* Reads a 64-bit floating-point number from R and returns its
1315    value in host format. */
1316 static bool
1317 read_float (struct pcp_reader *r, double *d)
1318 {
1319   uint8_t number[8];
1320
1321   if (!read_bytes (r, number, sizeof number))
1322     return false;
1323   else
1324     {
1325       *d = parse_float (number);
1326       return true;
1327     }
1328 }
1329
1330 static double
1331 parse_float (const uint8_t number[8])
1332 {
1333   return (pcp_is_sysmis (number)
1334           ? SYSMIS
1335           : float_get_double (FLOAT_IEEE_DOUBLE_LE, number));
1336 }
1337
1338 static bool
1339 pcp_is_sysmis(const uint8_t *p)
1340 {
1341   static const uint8_t sysmis[8]
1342     = { 0xf5, 0x1e, 0x26, 0x02, 0x8a, 0x8c, 0xed, 0xff };
1343   return !memcmp (p, sysmis, 8);
1344 }
1345 \f
1346 static const struct casereader_class pcp_file_casereader_class =
1347   {
1348     pcp_file_casereader_read,
1349     pcp_file_casereader_destroy,
1350     NULL,
1351     NULL,
1352   };
1353
1354 const struct any_reader_class pcp_file_reader_class =
1355   {
1356     N_("SPSS/PC+ System File"),
1357     pcp_detect,
1358     pcp_open,
1359     pcp_close,
1360     pcp_decode,
1361     pcp_get_strings,
1362   };