sys-file-writer: Write encoding names in all-uppercase.
[pspp] / src / data / sys-file-writer.c
1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
2    Copyright (C) 1997-9, 2000, 2006, 2007, 2009, 2010, 2011 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 "data/sys-file-writer.h"
20 #include "data/sys-file-private.h"
21
22 #include <ctype.h>
23 #include <errno.h>
24 #include <stdint.h>
25 #include <stdlib.h>
26 #include <sys/stat.h>
27 #include <time.h>
28
29 #include "data/attributes.h"
30 #include "data/case.h"
31 #include "data/casewriter-provider.h"
32 #include "data/casewriter.h"
33 #include "data/dictionary.h"
34 #include "data/file-handle-def.h"
35 #include "data/file-name.h"
36 #include "data/format.h"
37 #include "data/make-file.h"
38 #include "data/missing-values.h"
39 #include "data/mrset.h"
40 #include "data/settings.h"
41 #include "data/short-names.h"
42 #include "data/value-labels.h"
43 #include "data/variable.h"
44 #include "libpspp/float-format.h"
45 #include "libpspp/i18n.h"
46 #include "libpspp/integer-format.h"
47 #include "libpspp/message.h"
48 #include "libpspp/misc.h"
49 #include "libpspp/str.h"
50 #include "libpspp/string-array.h"
51 #include "libpspp/version.h"
52
53 #include "gl/xmemdup0.h"
54 #include "gl/minmax.h"
55 #include "gl/unlocked-io.h"
56 #include "gl/xalloc.h"
57
58 #include "gettext.h"
59 #define _(msgid) gettext (msgid)
60 #define N_(msgid) (msgid)
61
62 /* Compression bias used by PSPP.  Values between (1 -
63    COMPRESSION_BIAS) and (251 - COMPRESSION_BIAS) inclusive can be
64    compressed. */
65 #define COMPRESSION_BIAS 100
66
67 /* System file writer. */
68 struct sfm_writer
69   {
70     struct file_handle *fh;     /* File handle. */
71     struct fh_lock *lock;       /* Mutual exclusion for file. */
72     FILE *file;                 /* File stream. */
73     struct replace_file *rf;    /* Ticket for replacing output file. */
74
75     bool compress;              /* 1=compressed, 0=not compressed. */
76     casenumber case_cnt;        /* Number of cases written so far. */
77
78     /* Compression buffering.
79
80        Compressed data is output as groups of 8 1-byte opcodes
81        followed by up to 8 (depending on the opcodes) 8-byte data
82        items.  Data items and opcodes arrive at the same time but
83        must be reordered for writing to disk, thus a small amount
84        of buffering here. */
85     uint8_t opcodes[8];         /* Buffered opcodes. */
86     int opcode_cnt;             /* Number of buffered opcodes. */
87     uint8_t data[8][8];         /* Buffered data. */
88     int data_cnt;               /* Number of buffered data items. */
89
90     /* Variables. */
91     struct sfm_var *sfm_vars;   /* Variables. */
92     size_t sfm_var_cnt;         /* Number of variables. */
93     size_t segment_cnt;         /* Number of variables including extra segments
94                                    for long string variables. */
95   };
96
97 static const struct casewriter_class sys_file_casewriter_class;
98
99 static void write_header (struct sfm_writer *, const struct dictionary *);
100 static void write_variable (struct sfm_writer *, const struct variable *);
101 static void write_value_labels (struct sfm_writer *, struct variable *,
102                                 int idx);
103 static void write_integer_info_record (struct sfm_writer *);
104 static void write_float_info_record (struct sfm_writer *);
105
106 static void write_longvar_table (struct sfm_writer *w,
107                                  const struct dictionary *dict);
108
109 static void write_encoding_record (struct sfm_writer *w,
110                                    const struct dictionary *);
111
112 static void write_vls_length_table (struct sfm_writer *w,
113                               const struct dictionary *dict);
114
115 static void write_long_string_value_labels (struct sfm_writer *,
116                                             const struct dictionary *);
117
118 static void write_mrsets (struct sfm_writer *, const struct dictionary *,
119                           bool pre_v14);
120
121 static void write_variable_display_parameters (struct sfm_writer *w,
122                                                const struct dictionary *dict);
123
124 static void write_documents (struct sfm_writer *, const struct dictionary *);
125
126 static void write_data_file_attributes (struct sfm_writer *,
127                                         const struct dictionary *);
128 static void write_variable_attributes (struct sfm_writer *,
129                                        const struct dictionary *);
130
131 static void write_int (struct sfm_writer *, int32_t);
132 static inline void convert_double_to_output_format (double, uint8_t[8]);
133 static void write_float (struct sfm_writer *, double);
134 static void write_string (struct sfm_writer *, const char *, size_t);
135 static void write_utf8_string (struct sfm_writer *, const char *encoding,
136                                const char *string, size_t width);
137 static void write_utf8_record (struct sfm_writer *, const char *encoding,
138                                const struct string *content, int subtype);
139 static void write_string_record (struct sfm_writer *,
140                                  const struct substring content, int subtype);
141 static void write_bytes (struct sfm_writer *, const void *, size_t);
142 static void write_zeros (struct sfm_writer *, size_t);
143 static void write_spaces (struct sfm_writer *, size_t);
144 static void write_value (struct sfm_writer *, const union value *, int width);
145
146 static void write_case_uncompressed (struct sfm_writer *,
147                                      const struct ccase *);
148 static void write_case_compressed (struct sfm_writer *, const struct ccase *);
149 static void flush_compressed (struct sfm_writer *);
150 static void put_cmp_opcode (struct sfm_writer *, uint8_t);
151 static void put_cmp_number (struct sfm_writer *, double);
152 static void put_cmp_string (struct sfm_writer *, const void *, size_t);
153
154 static bool write_error (const struct sfm_writer *);
155 static bool close_writer (struct sfm_writer *);
156
157 /* Returns default options for writing a system file. */
158 struct sfm_write_options
159 sfm_writer_default_options (void)
160 {
161   struct sfm_write_options opts;
162   opts.create_writeable = true;
163   opts.compress = settings_get_scompression ();
164   opts.version = 3;
165   return opts;
166 }
167
168 /* Opens the system file designated by file handle FH for writing
169    cases from dictionary D according to the given OPTS.
170
171    No reference to D is retained, so it may be modified or
172    destroyed at will after this function returns.  D is not
173    modified by this function, except to assign short names. */
174 struct casewriter *
175 sfm_open_writer (struct file_handle *fh, struct dictionary *d,
176                  struct sfm_write_options opts)
177 {
178   struct sfm_writer *w;
179   mode_t mode;
180   int idx;
181   int i;
182
183   /* Check version. */
184   if (opts.version != 2 && opts.version != 3)
185     {
186       msg (ME, _("Unknown system file version %d. Treating as version %d."),
187            opts.version, 3);
188       opts.version = 3;
189     }
190
191   /* Create and initialize writer. */
192   w = xmalloc (sizeof *w);
193   w->fh = fh_ref (fh);
194   w->lock = NULL;
195   w->file = NULL;
196   w->rf = NULL;
197
198   w->compress = opts.compress;
199   w->case_cnt = 0;
200
201   w->opcode_cnt = w->data_cnt = 0;
202
203   /* Figure out how to map in-memory case data to on-disk case
204      data.  Also count the number of segments.  Very long strings
205      occupy multiple segments, otherwise each variable only takes
206      one segment. */
207   w->segment_cnt = sfm_dictionary_to_sfm_vars (d, &w->sfm_vars,
208                                                &w->sfm_var_cnt);
209
210   /* Open file handle as an exclusive writer. */
211   /* TRANSLATORS: this fragment will be interpolated into
212      messages in fh_lock() that identify types of files. */
213   w->lock = fh_lock (fh, FH_REF_FILE, N_("system file"), FH_ACC_WRITE, true);
214   if (w->lock == NULL)
215     goto error;
216
217   /* Create the file on disk. */
218   mode = 0444;
219   if (opts.create_writeable)
220     mode |= 0222;
221   w->rf = replace_file_start (fh_get_file_name (fh), "wb", mode,
222                               &w->file, NULL);
223   if (w->rf == NULL)
224     {
225       msg (ME, _("Error opening `%s' for writing as a system file: %s."),
226            fh_get_file_name (fh), strerror (errno));
227       goto error;
228     }
229
230   /* Write the file header. */
231   write_header (w, d);
232
233   /* Write basic variable info. */
234   short_names_assign (d);
235   for (i = 0; i < dict_get_var_cnt (d); i++)
236     write_variable (w, dict_get_var (d, i));
237
238   /* Write out value labels. */
239   idx = 0;
240   for (i = 0; i < dict_get_var_cnt (d); i++)
241     {
242       struct variable *v = dict_get_var (d, i);
243
244       write_value_labels (w, v, idx);
245       idx += sfm_width_to_octs (var_get_width (v));
246     }
247
248   if (dict_get_document_line_cnt (d) > 0)
249     write_documents (w, d);
250
251   write_integer_info_record (w);
252   write_float_info_record (w);
253
254   write_mrsets (w, d, true);
255
256   write_variable_display_parameters (w, d);
257
258   if (opts.version >= 3)
259     write_longvar_table (w, d);
260
261   write_vls_length_table (w, d);
262
263   write_long_string_value_labels (w, d);
264
265   if (attrset_count (dict_get_attributes (d)))
266     write_data_file_attributes (w, d);
267   write_variable_attributes (w, d);
268
269   write_mrsets (w, d, false);
270
271   write_encoding_record (w, d);
272
273   /* Write end-of-headers record. */
274   write_int (w, 999);
275   write_int (w, 0);
276
277   if (write_error (w))
278     goto error;
279
280   return casewriter_create (dict_get_proto (d), &sys_file_casewriter_class, w);
281
282 error:
283   close_writer (w);
284   return NULL;
285 }
286
287 /* Returns value of X truncated to two least-significant digits. */
288 static int
289 rerange (int x)
290 {
291   if (x < 0)
292     x = -x;
293   if (x >= 100)
294     x %= 100;
295   return x;
296 }
297
298 /* Calculates the offset of data for TARGET_VAR from the
299    beginning of each case's data for dictionary D.  The return
300    value is in "octs" (8-byte units). */
301 static int
302 calc_oct_idx (const struct dictionary *d, struct variable *target_var)
303 {
304   int oct_idx;
305   int i;
306
307   oct_idx = 0;
308   for (i = 0; i < dict_get_var_cnt (d); i++)
309     {
310       struct variable *var = dict_get_var (d, i);
311       if (var == target_var)
312         break;
313       oct_idx += sfm_width_to_octs (var_get_width (var));
314     }
315   return oct_idx;
316 }
317
318 /* Write the sysfile_header header to system file W. */
319 static void
320 write_header (struct sfm_writer *w, const struct dictionary *d)
321 {
322   char prod_name[61];
323   char creation_date[10];
324   char creation_time[9];
325   const char *file_label;
326   struct variable *weight;
327
328   time_t t;
329
330   /* Record-type code. */
331   write_string (w, "$FL2", 4);
332
333   /* Product identification. */
334   snprintf (prod_name, sizeof prod_name, "@(#) SPSS DATA FILE %s - %s",
335             version, host_system);
336   write_string (w, prod_name, 60);
337
338   /* Layout code. */
339   write_int (w, 2);
340
341   /* Number of `union value's per case. */
342   write_int (w, calc_oct_idx (d, NULL));
343
344   /* Compressed? */
345   write_int (w, w->compress);
346
347   /* Weight variable. */
348   weight = dict_get_weight (d);
349   write_int (w, weight != NULL ? calc_oct_idx (d, weight) + 1 : 0);
350
351   /* Number of cases.  We don't know this in advance, so we write
352      -1 to indicate an unknown number of cases.  Later we can
353      come back and overwrite it with the true value. */
354   write_int (w, -1);
355
356   /* Compression bias. */
357   write_float (w, COMPRESSION_BIAS);
358
359   /* Creation date and time. */
360   if (time (&t) == (time_t) -1)
361     {
362       strcpy (creation_date, "01 Jan 70");
363       strcpy (creation_time, "00:00:00");
364     }
365   else
366     {
367       static const char *const month_name[12] =
368         {
369           "Jan", "Feb", "Mar", "Apr", "May", "Jun",
370           "Jul", "Aug", "Sep", "Oct", "Nov", "Dec",
371         };
372       struct tm *tmp = localtime (&t);
373       int day = rerange (tmp->tm_mday);
374       int mon = rerange (tmp->tm_mon + 1);
375       int year = rerange (tmp->tm_year);
376       int hour = rerange (tmp->tm_hour + 1);
377       int min = rerange (tmp->tm_min + 1);
378       int sec = rerange (tmp->tm_sec + 1);
379
380       snprintf (creation_date, sizeof creation_date,
381                 "%02d %s %02d", day, month_name[mon - 1], year);
382       snprintf (creation_time, sizeof creation_time,
383                 "%02d:%02d:%02d", hour - 1, min - 1, sec - 1);
384     }
385   write_string (w, creation_date, 9);
386   write_string (w, creation_time, 8);
387
388   /* File label. */
389   file_label = dict_get_label (d);
390   if (file_label == NULL)
391     file_label = "";
392   write_utf8_string (w, dict_get_encoding (d), file_label, 64);
393
394   /* Padding. */
395   write_zeros (w, 3);
396 }
397
398 /* Write format spec FMT to W, after adjusting it to be
399    compatible with the given WIDTH. */
400 static void
401 write_format (struct sfm_writer *w, struct fmt_spec fmt, int width)
402 {
403   assert (fmt_check_output (&fmt));
404   assert (sfm_width_to_segments (width) == 1);
405
406   if (width > 0)
407     fmt_resize (&fmt, width);
408   write_int (w, (fmt_to_io (fmt.type) << 16) | (fmt.w << 8) | fmt.d);
409 }
410
411 /* Write a string continuation variable record for each 8-byte
412    section beyond the initial 8 bytes, for a variable of the
413    given WIDTH. */
414 static void
415 write_variable_continuation_records (struct sfm_writer *w, int width)
416 {
417   int position;
418
419   assert (sfm_width_to_segments (width) == 1);
420   for (position = 8; position < width; position += 8)
421     {
422       write_int (w, 2);   /* Record type. */
423       write_int (w, -1);  /* Width. */
424       write_int (w, 0);   /* No variable label. */
425       write_int (w, 0);   /* No missing values. */
426       write_int (w, 0);   /* Print format. */
427       write_int (w, 0);   /* Write format. */
428       write_zeros (w, 8);   /* Name. */
429     }
430 }
431
432 /* Write the variable record(s) for variable V to system file
433    W. */
434 static void
435 write_variable (struct sfm_writer *w, const struct variable *v)
436 {
437   int width = var_get_width (v);
438   int segment_cnt = sfm_width_to_segments (width);
439   int seg0_width = sfm_segment_alloc_width (width, 0);
440   const char *encoding = var_get_encoding (v);
441   struct missing_values mv;
442   int i;
443
444   /* Record type. */
445   write_int (w, 2);
446
447   /* Width. */
448   write_int (w, seg0_width);
449
450   /* Variable has a variable label? */
451   write_int (w, var_has_label (v));
452
453   /* Number of missing values.  If there is a range, then the
454      range counts as 2 missing values and causes the number to be
455      negated. */
456   mv_copy (&mv, var_get_missing_values (v));
457   if (mv_get_width (&mv) > 8)
458     mv_resize (&mv, 8);
459   if (mv_has_range (&mv))
460     write_int (w, -2 - mv_n_values (&mv));
461   else
462     write_int (w, mv_n_values (&mv));
463
464   /* Print and write formats. */
465   write_format (w, *var_get_print_format (v), seg0_width);
466   write_format (w, *var_get_write_format (v), seg0_width);
467
468   /* Short name.
469      The full name is in a translation table written
470      separately. */
471   write_utf8_string (w, encoding, var_get_short_name (v, 0), 8);
472
473   /* Value label. */
474   if (var_has_label (v))
475     {
476       char *label = recode_string (encoding, UTF8, var_get_label (v), -1);
477       size_t label_len = MIN (strlen (label), 255);
478       size_t padded_len = ROUND_UP (label_len, 4);
479       write_int (w, label_len);
480       write_string (w, label, padded_len);
481       free (label);
482     }
483
484   /* Write the missing values, if any, range first. */
485   if (mv_has_range (&mv))
486     {
487       double x, y;
488       mv_get_range (&mv, &x, &y);
489       write_float (w, x);
490       write_float (w, y);
491     }
492   for (i = 0; i < mv_n_values (&mv); i++)
493     write_value (w, mv_get_value (&mv, i), mv_get_width (&mv));
494
495   write_variable_continuation_records (w, seg0_width);
496
497   /* Write additional segments for very long string variables. */
498   for (i = 1; i < segment_cnt; i++)
499     {
500       int seg_width = sfm_segment_alloc_width (width, i);
501       struct fmt_spec fmt = fmt_for_output (FMT_A, MAX (seg_width, 1), 0);
502
503       write_int (w, 2);           /* Variable record. */
504       write_int (w, seg_width);   /* Width. */
505       write_int (w, 0);           /* No variable label. */
506       write_int (w, 0);           /* No missing values. */
507       write_format (w, fmt, seg_width); /* Print format. */
508       write_format (w, fmt, seg_width); /* Write format. */
509       write_utf8_string (w, encoding, var_get_short_name (v, i), 8);
510
511       write_variable_continuation_records (w, seg_width);
512     }
513
514   mv_destroy (&mv);
515 }
516
517 /* Writes the value labels for variable V having system file
518    variable index IDX to system file W.
519
520    Value labels for long string variables are written separately,
521    by write_long_string_value_labels. */
522 static void
523 write_value_labels (struct sfm_writer *w, struct variable *v, int idx)
524 {
525   const struct val_labs *val_labs;
526   const struct val_lab **labels;
527   size_t n_labels;
528   size_t i;
529
530   val_labs = var_get_value_labels (v);
531   n_labels = val_labs_count (val_labs);
532   if (n_labels == 0 || var_get_width (v) > 8)
533     return;
534
535   /* Value label record. */
536   write_int (w, 3);             /* Record type. */
537   write_int (w, val_labs_count (val_labs));
538   labels = val_labs_sorted (val_labs);
539   for (i = 0; i < n_labels; i++)
540     {
541       const struct val_lab *vl = labels[i];
542       char *label = recode_string (var_get_encoding (v), UTF8,
543                                    val_lab_get_escaped_label (vl), -1);
544       uint8_t len = MIN (strlen (label), 255);
545
546       write_value (w, val_lab_get_value (vl), var_get_width (v));
547       write_bytes (w, &len, 1);
548       write_bytes (w, label, len);
549       write_zeros (w, REM_RND_UP (len + 1, 8));
550       free (label);
551     }
552   free (labels);
553
554   /* Value label variable record. */
555   write_int (w, 4);             /* Record type. */
556   write_int (w, 1);             /* Number of variables. */
557   write_int (w, idx + 1);       /* Variable's dictionary index. */
558 }
559
560 /* Writes record type 6, document record. */
561 static void
562 write_documents (struct sfm_writer *w, const struct dictionary *d)
563 {
564   const struct string_array *docs = dict_get_documents (d);
565   const char *enc = dict_get_encoding (d);
566   size_t i;
567
568   write_int (w, 6);             /* Record type. */
569   write_int (w, docs->n);
570   for (i = 0; i < docs->n; i++)
571     {
572       char *s = recode_string (enc, "UTF-8", docs->strings[i], -1);
573       size_t s_len = strlen (s);
574       size_t write_len = MIN (s_len, DOC_LINE_LENGTH);
575
576       write_bytes (w, s, write_len);
577       write_spaces (w, DOC_LINE_LENGTH - write_len);
578       free (s);
579     }
580 }
581
582 static void
583 put_attrset (struct string *string, const struct attrset *attrs)
584 {
585   const struct attribute *attr;
586   struct attrset_iterator i;
587
588   for (attr = attrset_first (attrs, &i); attr != NULL;
589        attr = attrset_next (attrs, &i)) 
590     {
591       size_t n_values = attribute_get_n_values (attr);
592       size_t j;
593
594       ds_put_cstr (string, attribute_get_name (attr));
595       ds_put_byte (string, '(');
596       for (j = 0; j < n_values; j++) 
597         ds_put_format (string, "'%s'\n", attribute_get_value (attr, j));
598       ds_put_byte (string, ')');
599     }
600 }
601
602 static void
603 write_data_file_attributes (struct sfm_writer *w,
604                             const struct dictionary *d)
605 {
606   struct string s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
607   put_attrset (&s, dict_get_attributes (d));
608   write_utf8_record (w, dict_get_encoding (d), &s, 17);
609   ds_destroy (&s);
610 }
611
612 static void
613 write_variable_attributes (struct sfm_writer *w, const struct dictionary *d)
614 {
615   struct string s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
616   size_t n_vars = dict_get_var_cnt (d);
617   size_t n_attrsets = 0;
618   size_t i;
619
620   for (i = 0; i < n_vars; i++)
621     { 
622       struct variable *v = dict_get_var (d, i);
623       struct attrset *attrs = var_get_attributes (v);
624       if (attrset_count (attrs)) 
625         {
626           if (n_attrsets++)
627             ds_put_byte (&s, '/');
628           ds_put_format (&s, "%s:", var_get_name (v));
629           put_attrset (&s, attrs);
630         }
631     }
632   if (n_attrsets)
633     write_utf8_record (w, dict_get_encoding (d), &s, 18);
634   ds_destroy (&s);
635 }
636
637 /* Write multiple response sets.  If PRE_V14 is true, writes sets supported by
638    SPSS before release 14, otherwise writes sets supported only by later
639    versions. */
640 static void
641 write_mrsets (struct sfm_writer *w, const struct dictionary *dict,
642               bool pre_v14)
643 {
644   const char *encoding = dict_get_encoding (dict);
645   struct string s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
646   size_t n_mrsets;
647   size_t i;
648
649   n_mrsets = dict_get_n_mrsets (dict);
650   if (n_mrsets == 0)
651     return;
652
653   for (i = 0; i < n_mrsets; i++)
654     {
655       const struct mrset *mrset = dict_get_mrset (dict, i);
656       char *name;
657       size_t j;
658
659       if ((mrset->type != MRSET_MD || mrset->cat_source != MRSET_COUNTEDVALUES)
660           != pre_v14)
661         continue;
662
663       name = recode_string (encoding, "UTF-8", mrset->name, -1);
664       ds_put_format (&s, "%s=", name);
665       free (name);
666
667       if (mrset->type == MRSET_MD)
668         {
669           char *counted;
670
671           if (mrset->cat_source == MRSET_COUNTEDVALUES)
672             ds_put_format (&s, "E %d ", mrset->label_from_var_label ? 11 : 1);
673           else
674             ds_put_byte (&s, 'D');
675
676           if (mrset->width == 0)
677             counted = xasprintf ("%.0f", mrset->counted.f);
678           else
679             counted = xmemdup0 (value_str (&mrset->counted, mrset->width),
680                                 mrset->width);
681           ds_put_format (&s, "%zu %s", strlen (counted), counted);
682           free (counted);
683         }
684       else
685         ds_put_byte (&s, 'C');
686       ds_put_byte (&s, ' ');
687
688       if (mrset->label && !mrset->label_from_var_label)
689         {
690           char *label = recode_string (encoding, "UTF-8", mrset->label, -1);
691           ds_put_format (&s, "%zu %s", strlen (label), label);
692           free (label);
693         }
694       else
695         ds_put_cstr (&s, "0 ");
696
697       for (j = 0; j < mrset->n_vars; j++)
698         {
699           const char *short_name_utf8 = var_get_short_name (mrset->vars[j], 0);
700           char *short_name = recode_string (encoding, "UTF-8",
701                                             short_name_utf8, -1);
702           ds_put_format (&s, " %s", short_name);
703           free (short_name);
704         }
705       ds_put_byte (&s, '\n');
706     }
707
708   write_string_record (w, ds_ss (&s), pre_v14 ? 7 : 19);
709   ds_destroy (&s);
710 }
711
712 /* Write the alignment, width and scale values. */
713 static void
714 write_variable_display_parameters (struct sfm_writer *w,
715                                    const struct dictionary *dict)
716 {
717   int i;
718
719   write_int (w, 7);             /* Record type. */
720   write_int (w, 11);            /* Record subtype. */
721   write_int (w, 4);             /* Data item (int32) size. */
722   write_int (w, w->segment_cnt * 3); /* Number of data items. */
723
724   for (i = 0; i < dict_get_var_cnt (dict); ++i)
725     {
726       struct variable *v = dict_get_var (dict, i);
727       int width = var_get_width (v);
728       int segment_cnt = sfm_width_to_segments (width);
729       int measure = (var_get_measure (v) == MEASURE_NOMINAL ? 1
730                      : var_get_measure (v) == MEASURE_ORDINAL ? 2
731                      : 3);
732       int alignment = (var_get_alignment (v) == ALIGN_LEFT ? 0
733                        : var_get_alignment (v) == ALIGN_RIGHT ? 1
734                        : 2);
735       int i;
736
737       for (i = 0; i < segment_cnt; i++)
738         {
739           int width_left = width - sfm_segment_effective_offset (width, i);
740           write_int (w, measure);
741           write_int (w, (i == 0 ? var_get_display_width (v)
742                          : var_default_display_width (width_left)));
743           write_int (w, alignment);
744         }
745     }
746 }
747
748 /* Writes the table of lengths for very long string variables. */
749 static void
750 write_vls_length_table (struct sfm_writer *w,
751                         const struct dictionary *dict)
752 {
753   struct string map;
754   int i;
755
756   ds_init_empty (&map);
757   for (i = 0; i < dict_get_var_cnt (dict); ++i)
758     {
759       const struct variable *v = dict_get_var (dict, i);
760       if (sfm_width_to_segments (var_get_width (v)) > 1)
761         ds_put_format (&map, "%s=%05d%c\t",
762                        var_get_short_name (v, 0), var_get_width (v), 0);
763     }
764   if (!ds_is_empty (&map))
765     write_utf8_record (w, dict_get_encoding (dict), &map, 14);
766   ds_destroy (&map);
767 }
768
769
770 static void
771 write_long_string_value_labels (struct sfm_writer *w,
772                                 const struct dictionary *dict)
773 {
774   size_t n_vars = dict_get_var_cnt (dict);
775   size_t size, i;
776   off_t start UNUSED;
777
778   /* Figure out the size in advance. */
779   size = 0;
780   for (i = 0; i < n_vars; i++)
781     {
782       struct variable *var = dict_get_var (dict, i);
783       const struct val_labs *val_labs = var_get_value_labels (var);
784       const char *encoding = var_get_encoding (var);
785       int width = var_get_width (var);
786       const struct val_lab *val_lab;
787
788       if (val_labs_count (val_labs) == 0 || width < 9)
789         continue;
790
791       size += 12;
792       size += recode_string_len (encoding, "UTF-8", var_get_name (var), -1);
793       for (val_lab = val_labs_first (val_labs); val_lab != NULL;
794            val_lab = val_labs_next (val_labs, val_lab))
795         {
796           size += 8 + width;
797           size += recode_string_len (encoding, "UTF-8",
798                                      val_lab_get_escaped_label (val_lab), -1);
799         }
800     }
801   if (size == 0)
802     return;
803
804   write_int (w, 7);             /* Record type. */
805   write_int (w, 21);            /* Record subtype */
806   write_int (w, 1);             /* Data item (byte) size. */
807   write_int (w, size);          /* Number of data items. */
808
809   start = ftello (w->file);
810   for (i = 0; i < n_vars; i++)
811     {
812       struct variable *var = dict_get_var (dict, i);
813       const struct val_labs *val_labs = var_get_value_labels (var);
814       const char *encoding = var_get_encoding (var);
815       int width = var_get_width (var);
816       const struct val_lab *val_lab;
817       char *var_name;
818
819       if (val_labs_count (val_labs) == 0 || width < 9)
820         continue;
821
822       var_name = recode_string (encoding, "UTF-8", var_get_name (var), -1);
823       write_int (w, strlen (var_name));
824       write_bytes (w, var_name, strlen (var_name));
825       free (var_name);
826
827       write_int (w, width);
828       write_int (w, val_labs_count (val_labs));
829       for (val_lab = val_labs_first (val_labs); val_lab != NULL;
830            val_lab = val_labs_next (val_labs, val_lab))
831         {
832           char *label;
833           size_t len;
834
835           write_int (w, width);
836           write_bytes (w, value_str (val_lab_get_value (val_lab), width),
837                        width);
838
839           label = recode_string (var_get_encoding (var), "UTF-8",
840                                  val_lab_get_escaped_label (val_lab), -1);
841           len = strlen (label);
842           write_int (w, len);
843           write_bytes (w, label, len);
844           free (label);
845         }
846     }
847   assert (ftello (w->file) == start + size);
848 }
849
850 static void
851 write_encoding_record (struct sfm_writer *w,
852                        const struct dictionary *d)
853 {
854   if (dict_get_encoding (d) != NULL)
855     {
856       /* IANA says "...character set names may be up to 40 characters taken
857          from the printable characters of US-ASCII," so character set names
858          don't need to be recoded to be in UTF-8.
859
860          We convert encoding names to uppercase because SPSS writes encoding
861          names in uppercase. */
862       char *encoding = xstrdup (dict_get_encoding (d));
863       str_uppercase (encoding);
864       write_string_record (w, ss_cstr (encoding), 20);
865       free (encoding);
866     }
867 }
868
869
870 /* Writes the long variable name table. */
871 static void
872 write_longvar_table (struct sfm_writer *w, const struct dictionary *dict)
873 {
874   struct string map;
875   size_t i;
876
877   ds_init_empty (&map);
878   for (i = 0; i < dict_get_var_cnt (dict); i++)
879     {
880       struct variable *v = dict_get_var (dict, i);
881       if (i)
882         ds_put_byte (&map, '\t');
883       ds_put_format (&map, "%s=%s",
884                      var_get_short_name (v, 0), var_get_name (v));
885     }
886   write_utf8_record (w, dict_get_encoding (dict), &map, 13);
887   ds_destroy (&map);
888 }
889
890 /* Write integer information record. */
891 static void
892 write_integer_info_record (struct sfm_writer *w)
893 {
894   int version_component[3];
895   int float_format;
896
897   /* Parse the version string. */
898   memset (version_component, 0, sizeof version_component);
899   sscanf (bare_version, "%d.%d.%d",
900           &version_component[0], &version_component[1], &version_component[2]);
901
902   /* Figure out the floating-point format. */
903   if (FLOAT_NATIVE_64_BIT == FLOAT_IEEE_DOUBLE_LE
904       || FLOAT_NATIVE_64_BIT == FLOAT_IEEE_DOUBLE_BE)
905     float_format = 1;
906   else if (FLOAT_NATIVE_64_BIT == FLOAT_Z_LONG)
907     float_format = 2;
908   else if (FLOAT_NATIVE_64_BIT == FLOAT_VAX_D)
909     float_format = 3;
910   else
911     abort ();
912
913   /* Write record. */
914   write_int (w, 7);             /* Record type. */
915   write_int (w, 3);             /* Record subtype. */
916   write_int (w, 4);             /* Data item (int32) size. */
917   write_int (w, 8);             /* Number of data items. */
918   write_int (w, version_component[0]);
919   write_int (w, version_component[1]);
920   write_int (w, version_component[2]);
921   write_int (w, -1);          /* Machine code. */
922   write_int (w, float_format);
923   write_int (w, 1);           /* Compression code. */
924   write_int (w, INTEGER_NATIVE == INTEGER_MSB_FIRST ? 1 : 2);
925   write_int (w, 2);           /* 7-bit ASCII. */
926 }
927
928 /* Write floating-point information record. */
929 static void
930 write_float_info_record (struct sfm_writer *w)
931 {
932   write_int (w, 7);             /* Record type. */
933   write_int (w, 4);             /* Record subtype. */
934   write_int (w, 8);             /* Data item (flt64) size. */
935   write_int (w, 3);             /* Number of data items. */
936   write_float (w, SYSMIS);      /* System-missing value. */
937   write_float (w, HIGHEST);     /* Value used for HIGHEST in missing values. */
938   write_float (w, LOWEST);      /* Value used for LOWEST in missing values. */
939 }
940 \f
941 /* Writes case C to system file W. */
942 static void
943 sys_file_casewriter_write (struct casewriter *writer, void *w_,
944                            struct ccase *c)
945 {
946   struct sfm_writer *w = w_;
947
948   if (ferror (w->file))
949     {
950       casewriter_force_error (writer);
951       case_unref (c);
952       return;
953     }
954
955   w->case_cnt++;
956
957   if (!w->compress)
958     write_case_uncompressed (w, c);
959   else
960     write_case_compressed (w, c);
961
962   case_unref (c);
963 }
964
965 /* Destroys system file writer W. */
966 static void
967 sys_file_casewriter_destroy (struct casewriter *writer, void *w_)
968 {
969   struct sfm_writer *w = w_;
970   if (!close_writer (w))
971     casewriter_force_error (writer);
972 }
973
974 /* Returns true if an I/O error has occurred on WRITER, false otherwise. */
975 static bool
976 write_error (const struct sfm_writer *writer)
977 {
978   return ferror (writer->file);
979 }
980
981 /* Closes a system file after we're done with it.
982    Returns true if successful, false if an I/O error occurred. */
983 static bool
984 close_writer (struct sfm_writer *w)
985 {
986   bool ok;
987
988   if (w == NULL)
989     return true;
990
991   ok = true;
992   if (w->file != NULL)
993     {
994       /* Flush buffer. */
995       if (w->opcode_cnt > 0)
996         flush_compressed (w);
997       fflush (w->file);
998
999       ok = !write_error (w);
1000
1001       /* Seek back to the beginning and update the number of cases.
1002          This is just a courtesy to later readers, so there's no need
1003          to check return values or report errors. */
1004       if (ok && w->case_cnt <= INT32_MAX && !fseeko (w->file, 80, SEEK_SET))
1005         {
1006           write_int (w, w->case_cnt);
1007           clearerr (w->file);
1008         }
1009
1010       if (fclose (w->file) == EOF)
1011         ok = false;
1012
1013       if (!ok)
1014         msg (ME, _("An I/O error occurred writing system file `%s'."),
1015              fh_get_file_name (w->fh));
1016
1017       if (ok ? !replace_file_commit (w->rf) : !replace_file_abort (w->rf))
1018         ok = false;
1019     }
1020
1021   fh_unlock (w->lock);
1022   fh_unref (w->fh);
1023
1024   free (w->sfm_vars);
1025   free (w);
1026
1027   return ok;
1028 }
1029
1030 /* System file writer casewriter class. */
1031 static const struct casewriter_class sys_file_casewriter_class =
1032   {
1033     sys_file_casewriter_write,
1034     sys_file_casewriter_destroy,
1035     NULL,
1036   };
1037 \f
1038 /* Writes case C to system file W, without compressing it. */
1039 static void
1040 write_case_uncompressed (struct sfm_writer *w, const struct ccase *c)
1041 {
1042   size_t i;
1043
1044   for (i = 0; i < w->sfm_var_cnt; i++)
1045     {
1046       struct sfm_var *v = &w->sfm_vars[i];
1047
1048       if (v->var_width == 0)
1049         write_float (w, case_num_idx (c, v->case_index));
1050       else
1051         {
1052           write_bytes (w, case_str_idx (c, v->case_index) + v->offset,
1053                        v->segment_width);
1054           write_spaces (w, v->padding);
1055         }
1056     }
1057 }
1058
1059 /* Writes case C to system file W, with compression. */
1060 static void
1061 write_case_compressed (struct sfm_writer *w, const struct ccase *c)
1062 {
1063   size_t i;
1064
1065   for (i = 0; i < w->sfm_var_cnt; i++)
1066     {
1067       struct sfm_var *v = &w->sfm_vars[i];
1068
1069       if (v->var_width == 0)
1070         {
1071           double d = case_num_idx (c, v->case_index);
1072           if (d == SYSMIS)
1073             put_cmp_opcode (w, 255);
1074           else if (d >= 1 - COMPRESSION_BIAS
1075                    && d <= 251 - COMPRESSION_BIAS
1076                    && d == (int) d)
1077             put_cmp_opcode (w, (int) d + COMPRESSION_BIAS);
1078           else
1079             {
1080               put_cmp_opcode (w, 253);
1081               put_cmp_number (w, d);
1082             }
1083         }
1084       else
1085         {
1086           int offset = v->offset;
1087           int width, padding;
1088
1089           /* This code properly deals with a width that is not a
1090              multiple of 8, by ensuring that the final partial
1091              oct (8 byte unit) is treated as padded with spaces
1092              on the right. */
1093           for (width = v->segment_width; width > 0; width -= 8, offset += 8)
1094             {
1095               const void *data = case_str_idx (c, v->case_index) + offset;
1096               int chunk_size = MIN (width, 8);
1097               if (!memcmp (data, "        ", chunk_size))
1098                 put_cmp_opcode (w, 254);
1099               else
1100                 {
1101                   put_cmp_opcode (w, 253);
1102                   put_cmp_string (w, data, chunk_size);
1103                 }
1104             }
1105
1106           /* This code deals properly with padding that is not a
1107              multiple of 8 bytes, by discarding the remainder,
1108              which was already effectively padded with spaces in
1109              the previous loop.  (Note that v->width + v->padding
1110              is always a multiple of 8.) */
1111           for (padding = v->padding / 8; padding > 0; padding--)
1112             put_cmp_opcode (w, 254);
1113         }
1114     }
1115 }
1116
1117 /* Flushes buffered compressed opcodes and data to W.
1118    The compression buffer must not be empty. */
1119 static void
1120 flush_compressed (struct sfm_writer *w)
1121 {
1122   assert (w->opcode_cnt > 0 && w->opcode_cnt <= 8);
1123
1124   write_bytes (w, w->opcodes, w->opcode_cnt);
1125   write_zeros (w, 8 - w->opcode_cnt);
1126
1127   write_bytes (w, w->data, w->data_cnt * sizeof *w->data);
1128
1129   w->opcode_cnt = w->data_cnt = 0;
1130 }
1131
1132 /* Appends OPCODE to the buffered set of compression opcodes in
1133    W.  Flushes the compression buffer beforehand if necessary. */
1134 static void
1135 put_cmp_opcode (struct sfm_writer *w, uint8_t opcode)
1136 {
1137   if (w->opcode_cnt >= 8)
1138     flush_compressed (w);
1139
1140   w->opcodes[w->opcode_cnt++] = opcode;
1141 }
1142
1143 /* Appends NUMBER to the buffered compression data in W.  The
1144    buffer must not be full; the way to assure that is to call
1145    this function only just after a call to put_cmp_opcode, which
1146    will flush the buffer as necessary. */
1147 static void
1148 put_cmp_number (struct sfm_writer *w, double number)
1149 {
1150   assert (w->opcode_cnt > 0);
1151   assert (w->data_cnt < 8);
1152
1153   convert_double_to_output_format (number, w->data[w->data_cnt++]);
1154 }
1155
1156 /* Appends SIZE bytes of DATA to the buffered compression data in
1157    W, followed by enough spaces to pad the output data to exactly
1158    8 bytes (thus, SIZE must be no greater than 8).  The buffer
1159    must not be full; the way to assure that is to call this
1160    function only just after a call to put_cmp_opcode, which will
1161    flush the buffer as necessary. */
1162 static void
1163 put_cmp_string (struct sfm_writer *w, const void *data, size_t size)
1164 {
1165   assert (w->opcode_cnt > 0);
1166   assert (w->data_cnt < 8);
1167   assert (size <= 8);
1168
1169   memset (w->data[w->data_cnt], ' ', 8);
1170   memcpy (w->data[w->data_cnt], data, size);
1171   w->data_cnt++;
1172 }
1173 \f
1174 /* Writes 32-bit integer X to the output file for writer W. */
1175 static void
1176 write_int (struct sfm_writer *w, int32_t x)
1177 {
1178   write_bytes (w, &x, sizeof x);
1179 }
1180
1181 /* Converts NATIVE to the 64-bit format used in output files in
1182    OUTPUT. */
1183 static inline void
1184 convert_double_to_output_format (double native, uint8_t output[8])
1185 {
1186   /* If "double" is not a 64-bit type, then convert it to a
1187      64-bit type.  Otherwise just copy it. */
1188   if (FLOAT_NATIVE_DOUBLE != FLOAT_NATIVE_64_BIT)
1189     float_convert (FLOAT_NATIVE_DOUBLE, &native, FLOAT_NATIVE_64_BIT, output);
1190   else
1191     memcpy (output, &native, sizeof native);
1192 }
1193
1194 /* Writes floating-point number X to the output file for writer
1195    W. */
1196 static void
1197 write_float (struct sfm_writer *w, double x)
1198 {
1199   uint8_t output[8];
1200   convert_double_to_output_format (x, output);
1201   write_bytes (w, output, sizeof output);
1202 }
1203
1204 /* Writes contents of VALUE with the given WIDTH to W, padding
1205    with zeros to a multiple of 8 bytes.
1206    To avoid a branch, and because we don't actually need to
1207    support it, WIDTH must be no bigger than 8. */
1208 static void
1209 write_value (struct sfm_writer *w, const union value *value, int width)
1210 {
1211   assert (width <= 8);
1212   if (width == 0)
1213     write_float (w, value->f);
1214   else
1215     {
1216       write_bytes (w, value_str (value, width), width);
1217       write_zeros (w, 8 - width);
1218     }
1219 }
1220
1221 /* Writes null-terminated STRING in a field of the given WIDTH to W.  If STRING
1222    is longer than WIDTH, it is truncated; if STRING is shorter than WIDTH, it
1223    is padded on the right with spaces. */
1224 static void
1225 write_string (struct sfm_writer *w, const char *string, size_t width)
1226 {
1227   size_t data_bytes = MIN (strlen (string), width);
1228   size_t pad_bytes = width - data_bytes;
1229   write_bytes (w, string, data_bytes);
1230   while (pad_bytes-- > 0)
1231     putc (' ', w->file);
1232 }
1233
1234 /* Recodes null-terminated UTF-8 encoded STRING into ENCODING, and writes the
1235    recoded version in a field of the given WIDTH to W.  The string is truncated
1236    or padded on the right with spaces to exactly WIDTH bytes. */
1237 static void
1238 write_utf8_string (struct sfm_writer *w, const char *encoding,
1239                    const char *string, size_t width)
1240 {
1241   char *s = recode_string (encoding, "UTF-8", string, -1);
1242   write_string (w, s, width);
1243   free (s);
1244 }
1245
1246 /* Writes a record with type 7, subtype SUBTYPE that contains CONTENT recoded
1247    from UTF-8 encoded into ENCODING. */
1248 static void
1249 write_utf8_record (struct sfm_writer *w, const char *encoding,
1250                    const struct string *content, int subtype)
1251 {
1252   struct substring s;
1253
1254   s = recode_substring_pool (encoding, "UTF-8", ds_ss (content), NULL);
1255   write_string_record (w, s, subtype);
1256   ss_dealloc (&s);
1257 }
1258
1259 /* Writes a record with type 7, subtype SUBTYPE that contains the string
1260    CONTENT. */
1261 static void
1262 write_string_record (struct sfm_writer *w,
1263                      const struct substring content, int subtype)
1264 {
1265   write_int (w, 7);
1266   write_int (w, subtype);
1267   write_int (w, 1);
1268   write_int (w, ss_length (content));
1269   write_bytes (w, ss_data (content), ss_length (content));
1270 }
1271
1272 /* Writes SIZE bytes of DATA to W's output file. */
1273 static void
1274 write_bytes (struct sfm_writer *w, const void *data, size_t size)
1275 {
1276   fwrite (data, 1, size, w->file);
1277 }
1278
1279 /* Writes N zeros to W's output file. */
1280 static void
1281 write_zeros (struct sfm_writer *w, size_t n)
1282 {
1283   while (n-- > 0)
1284     putc (0, w->file);
1285 }
1286
1287 /* Writes N spaces to W's output file. */
1288 static void
1289 write_spaces (struct sfm_writer *w, size_t n)
1290 {
1291   while (n-- > 0)
1292     putc (' ', w->file);
1293 }