VARIABLE ROLE: New command.
[pspp] / src / data / sys-file-writer.c
1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
2    Copyright (C) 1997-2000, 2006-2013 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     uint8_t space;              /* ' ' in the file's character encoding. */
78
79     /* Compression buffering.
80
81        Compressed data is output as groups of 8 1-byte opcodes
82        followed by up to 8 (depending on the opcodes) 8-byte data
83        items.  Data items and opcodes arrive at the same time but
84        must be reordered for writing to disk, thus a small amount
85        of buffering here. */
86     uint8_t opcodes[8];         /* Buffered opcodes. */
87     int opcode_cnt;             /* Number of buffered opcodes. */
88     uint8_t data[8][8];         /* Buffered data. */
89     int data_cnt;               /* Number of buffered data items. */
90
91     /* Variables. */
92     struct sfm_var *sfm_vars;   /* Variables. */
93     size_t sfm_var_cnt;         /* Number of variables. */
94     size_t segment_cnt;         /* Number of variables including extra segments
95                                    for long string variables. */
96   };
97
98 static const struct casewriter_class sys_file_casewriter_class;
99
100 static void write_header (struct sfm_writer *, const struct dictionary *);
101 static void write_variable (struct sfm_writer *, const struct variable *);
102 static void write_value_labels (struct sfm_writer *,
103                                 const struct dictionary *);
104 static void write_integer_info_record (struct sfm_writer *,
105                                        const struct dictionary *);
106 static void write_float_info_record (struct sfm_writer *);
107
108 static void write_longvar_table (struct sfm_writer *w,
109                                  const struct dictionary *dict);
110
111 static void write_encoding_record (struct sfm_writer *w,
112                                    const struct dictionary *);
113
114 static void write_vls_length_table (struct sfm_writer *w,
115                               const struct dictionary *dict);
116
117 static void write_long_string_value_labels (struct sfm_writer *,
118                                             const struct dictionary *);
119
120 static void write_mrsets (struct sfm_writer *, const struct dictionary *,
121                           bool pre_v14);
122
123 static void write_variable_display_parameters (struct sfm_writer *w,
124                                                const struct dictionary *dict);
125
126 static void write_documents (struct sfm_writer *, const struct dictionary *);
127
128 static void write_data_file_attributes (struct sfm_writer *,
129                                         const struct dictionary *);
130 static void write_variable_attributes (struct sfm_writer *,
131                                        const struct dictionary *);
132
133 static void write_int (struct sfm_writer *, int32_t);
134 static inline void convert_double_to_output_format (double, uint8_t[8]);
135 static void write_float (struct sfm_writer *, double);
136 static void write_string (struct sfm_writer *, const char *, size_t);
137 static void write_utf8_string (struct sfm_writer *, const char *encoding,
138                                const char *string, size_t width);
139 static void write_utf8_record (struct sfm_writer *, const char *encoding,
140                                const struct string *content, int subtype);
141 static void write_string_record (struct sfm_writer *,
142                                  const struct substring content, int subtype);
143 static void write_bytes (struct sfm_writer *, const void *, size_t);
144 static void write_zeros (struct sfm_writer *, size_t);
145 static void write_spaces (struct sfm_writer *, size_t);
146 static void write_value (struct sfm_writer *, const union value *, int width);
147
148 static void write_case_uncompressed (struct sfm_writer *,
149                                      const struct ccase *);
150 static void write_case_compressed (struct sfm_writer *, const struct ccase *);
151 static void flush_compressed (struct sfm_writer *);
152 static void put_cmp_opcode (struct sfm_writer *, uint8_t);
153 static void put_cmp_number (struct sfm_writer *, double);
154 static void put_cmp_string (struct sfm_writer *, const void *, size_t);
155
156 static bool write_error (const struct sfm_writer *);
157 static bool close_writer (struct sfm_writer *);
158
159 /* Returns default options for writing a system file. */
160 struct sfm_write_options
161 sfm_writer_default_options (void)
162 {
163   struct sfm_write_options opts;
164   opts.create_writeable = true;
165   opts.compress = settings_get_scompression ();
166   opts.version = 3;
167   return opts;
168 }
169
170 /* Opens the system file designated by file handle FH for writing
171    cases from dictionary D according to the given OPTS.
172
173    No reference to D is retained, so it may be modified or
174    destroyed at will after this function returns.  D is not
175    modified by this function, except to assign short names. */
176 struct casewriter *
177 sfm_open_writer (struct file_handle *fh, struct dictionary *d,
178                  struct sfm_write_options opts)
179 {
180   struct encoding_info encoding_info;
181   struct sfm_writer *w;
182   mode_t mode;
183   int i;
184
185   /* Check version. */
186   if (opts.version != 2 && opts.version != 3)
187     {
188       msg (ME, _("Unknown system file version %d. Treating as version %d."),
189            opts.version, 3);
190       opts.version = 3;
191     }
192
193   /* Create and initialize writer. */
194   w = xmalloc (sizeof *w);
195   w->fh = fh_ref (fh);
196   w->lock = NULL;
197   w->file = NULL;
198   w->rf = NULL;
199
200   w->compress = opts.compress;
201   w->case_cnt = 0;
202
203   w->opcode_cnt = w->data_cnt = 0;
204
205   /* Figure out how to map in-memory case data to on-disk case
206      data.  Also count the number of segments.  Very long strings
207      occupy multiple segments, otherwise each variable only takes
208      one segment. */
209   w->segment_cnt = sfm_dictionary_to_sfm_vars (d, &w->sfm_vars,
210                                                &w->sfm_var_cnt);
211
212   /* Open file handle as an exclusive writer. */
213   /* TRANSLATORS: this fragment will be interpolated into
214      messages in fh_lock() that identify types of files. */
215   w->lock = fh_lock (fh, FH_REF_FILE, N_("system file"), FH_ACC_WRITE, true);
216   if (w->lock == NULL)
217     goto error;
218
219   /* Create the file on disk. */
220   mode = 0444;
221   if (opts.create_writeable)
222     mode |= 0222;
223   w->rf = replace_file_start (fh_get_file_name (fh), "wb", mode,
224                               &w->file, NULL);
225   if (w->rf == NULL)
226     {
227       msg (ME, _("Error opening `%s' for writing as a system file: %s."),
228            fh_get_file_name (fh), strerror (errno));
229       goto error;
230     }
231
232   get_encoding_info (&encoding_info, dict_get_encoding (d));
233   w->space = encoding_info.space[0];
234
235   /* Write the file header. */
236   write_header (w, d);
237
238   /* Write basic variable info. */
239   short_names_assign (d);
240   for (i = 0; i < dict_get_var_cnt (d); i++)
241     write_variable (w, dict_get_var (d, i));
242
243   write_value_labels (w, d);
244
245   if (dict_get_document_line_cnt (d) > 0)
246     write_documents (w, d);
247
248   write_integer_info_record (w, d);
249   write_float_info_record (w);
250
251   write_mrsets (w, d, true);
252
253   write_variable_display_parameters (w, d);
254
255   if (opts.version >= 3)
256     write_longvar_table (w, d);
257
258   write_vls_length_table (w, d);
259
260   write_long_string_value_labels (w, d);
261
262   if (opts.version >= 3)
263     {
264       if (attrset_count (dict_get_attributes (d)))
265         write_data_file_attributes (w, d);
266       write_variable_attributes (w, d);
267     }
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   const char *dict_encoding = dict_get_encoding (d);
323   char prod_name[61];
324   char creation_date[10];
325   char creation_time[9];
326   const char *file_label;
327   struct variable *weight;
328
329   time_t t;
330
331   /* Record-type code. */
332   if (is_encoding_ebcdic_compatible (dict_encoding))
333     write_string (w, EBCDIC_MAGIC, 4);
334   else
335     write_string (w, ASCII_MAGIC, 4);
336
337   /* Product identification. */
338   snprintf (prod_name, sizeof prod_name, "@(#) SPSS DATA FILE %s - %s",
339             version, host_system);
340   write_utf8_string (w, dict_encoding, prod_name, 60);
341
342   /* Layout code. */
343   write_int (w, 2);
344
345   /* Number of `union value's per case. */
346   write_int (w, calc_oct_idx (d, NULL));
347
348   /* Compressed? */
349   write_int (w, w->compress);
350
351   /* Weight variable. */
352   weight = dict_get_weight (d);
353   write_int (w, weight != NULL ? calc_oct_idx (d, weight) + 1 : 0);
354
355   /* Number of cases.  We don't know this in advance, so we write
356      -1 to indicate an unknown number of cases.  Later we can
357      come back and overwrite it with the true value. */
358   write_int (w, -1);
359
360   /* Compression bias. */
361   write_float (w, COMPRESSION_BIAS);
362
363   /* Creation date and time. */
364   if (time (&t) == (time_t) -1)
365     {
366       strcpy (creation_date, "01 Jan 70");
367       strcpy (creation_time, "00:00:00");
368     }
369   else
370     {
371       static const char *const month_name[12] =
372         {
373           "Jan", "Feb", "Mar", "Apr", "May", "Jun",
374           "Jul", "Aug", "Sep", "Oct", "Nov", "Dec",
375         };
376       struct tm *tmp = localtime (&t);
377       int day = rerange (tmp->tm_mday);
378       int mon = rerange (tmp->tm_mon + 1);
379       int year = rerange (tmp->tm_year);
380       int hour = rerange (tmp->tm_hour + 1);
381       int min = rerange (tmp->tm_min + 1);
382       int sec = rerange (tmp->tm_sec + 1);
383
384       snprintf (creation_date, sizeof creation_date,
385                 "%02d %s %02d", day, month_name[mon - 1], year);
386       snprintf (creation_time, sizeof creation_time,
387                 "%02d:%02d:%02d", hour - 1, min - 1, sec - 1);
388     }
389   write_utf8_string (w, dict_encoding, creation_date, 9);
390   write_utf8_string (w, dict_encoding, creation_time, 8);
391
392   /* File label. */
393   file_label = dict_get_label (d);
394   if (file_label == NULL)
395     file_label = "";
396   write_utf8_string (w, dict_encoding, file_label, 64);
397
398   /* Padding. */
399   write_zeros (w, 3);
400 }
401
402 /* Write format spec FMT to W, after adjusting it to be
403    compatible with the given WIDTH. */
404 static void
405 write_format (struct sfm_writer *w, struct fmt_spec fmt, int width)
406 {
407   assert (fmt_check_output (&fmt));
408   assert (sfm_width_to_segments (width) == 1);
409
410   if (width > 0)
411     fmt_resize (&fmt, width);
412   write_int (w, (fmt_to_io (fmt.type) << 16) | (fmt.w << 8) | fmt.d);
413 }
414
415 /* Write a string continuation variable record for each 8-byte
416    section beyond the initial 8 bytes, for a variable of the
417    given WIDTH. */
418 static void
419 write_variable_continuation_records (struct sfm_writer *w, int width)
420 {
421   int position;
422
423   assert (sfm_width_to_segments (width) == 1);
424   for (position = 8; position < width; position += 8)
425     {
426       write_int (w, 2);   /* Record type. */
427       write_int (w, -1);  /* Width. */
428       write_int (w, 0);   /* No variable label. */
429       write_int (w, 0);   /* No missing values. */
430       write_int (w, 0);   /* Print format. */
431       write_int (w, 0);   /* Write format. */
432       write_zeros (w, 8);   /* Name. */
433     }
434 }
435
436 /* Write the variable record(s) for variable V to system file
437    W. */
438 static void
439 write_variable (struct sfm_writer *w, const struct variable *v)
440 {
441   int width = var_get_width (v);
442   int segment_cnt = sfm_width_to_segments (width);
443   int seg0_width = sfm_segment_alloc_width (width, 0);
444   const char *encoding = var_get_encoding (v);
445   struct missing_values mv;
446   int i;
447
448   /* Record type. */
449   write_int (w, 2);
450
451   /* Width. */
452   write_int (w, seg0_width);
453
454   /* Variable has a variable label? */
455   write_int (w, var_has_label (v));
456
457   /* Number of missing values.  If there is a range, then the
458      range counts as 2 missing values and causes the number to be
459      negated. */
460   mv_copy (&mv, var_get_missing_values (v));
461   if (mv_get_width (&mv) > 8)
462     mv_resize (&mv, 8);
463   if (mv_has_range (&mv))
464     write_int (w, -2 - mv_n_values (&mv));
465   else
466     write_int (w, mv_n_values (&mv));
467
468   /* Print and write formats. */
469   write_format (w, *var_get_print_format (v), seg0_width);
470   write_format (w, *var_get_write_format (v), seg0_width);
471
472   /* Short name.
473      The full name is in a translation table written
474      separately. */
475   write_utf8_string (w, encoding, var_get_short_name (v, 0), 8);
476
477   /* Value label. */
478   if (var_has_label (v))
479     {
480       char *label = recode_string (encoding, UTF8, var_get_label (v), -1);
481       size_t label_len = MIN (strlen (label), 255);
482       size_t padded_len = ROUND_UP (label_len, 4);
483       write_int (w, label_len);
484       write_string (w, label, padded_len);
485       free (label);
486     }
487
488   /* Write the missing values, if any, range first. */
489   if (mv_has_range (&mv))
490     {
491       double x, y;
492       mv_get_range (&mv, &x, &y);
493       write_float (w, x);
494       write_float (w, y);
495     }
496   for (i = 0; i < mv_n_values (&mv); i++)
497     write_value (w, mv_get_value (&mv, i), mv_get_width (&mv));
498
499   write_variable_continuation_records (w, seg0_width);
500
501   /* Write additional segments for very long string variables. */
502   for (i = 1; i < segment_cnt; i++)
503     {
504       int seg_width = sfm_segment_alloc_width (width, i);
505       struct fmt_spec fmt = fmt_for_output (FMT_A, MAX (seg_width, 1), 0);
506
507       write_int (w, 2);           /* Variable record. */
508       write_int (w, seg_width);   /* Width. */
509       write_int (w, 0);           /* No variable label. */
510       write_int (w, 0);           /* No missing values. */
511       write_format (w, fmt, seg_width); /* Print format. */
512       write_format (w, fmt, seg_width); /* Write format. */
513       write_utf8_string (w, encoding, var_get_short_name (v, i), 8);
514
515       write_variable_continuation_records (w, seg_width);
516     }
517
518   mv_destroy (&mv);
519 }
520
521 /* Writes the value labels to system file W.
522
523    Value labels for long string variables are written separately,
524    by write_long_string_value_labels. */
525 static void
526 write_value_labels (struct sfm_writer *w, const struct dictionary *d)
527 {
528   struct label_set
529     {
530       struct hmap_node hmap_node;
531       const struct val_labs *val_labs;
532       int *indexes;
533       size_t n_indexes, allocated_indexes;
534     };
535
536   size_t n_sets, allocated_sets;
537   struct label_set **sets;
538   struct hmap same_sets;
539   size_t i;
540   int idx;
541
542   n_sets = allocated_sets = 0;
543   sets = NULL;
544   hmap_init (&same_sets);
545
546   idx = 0;
547   for (i = 0; i < dict_get_var_cnt (d); i++)
548     {
549       struct variable *v = dict_get_var (d, i);
550
551       if (var_has_value_labels (v) && var_get_width (v) <= 8)
552         {
553           const struct val_labs *val_labs = var_get_value_labels (v);
554           unsigned int hash = val_labs_hash (val_labs, 0);
555           struct label_set *set;
556
557           HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (set, struct label_set, hmap_node,
558                                    hash, &same_sets)
559             {
560               if (val_labs_equal (set->val_labs, val_labs))
561                 {
562                   if (set->n_indexes >= set->allocated_indexes)
563                     set->indexes = x2nrealloc (set->indexes,
564                                                &set->allocated_indexes,
565                                                sizeof *set->indexes);
566                   set->indexes[set->n_indexes++] = idx;
567                   goto next_var;
568                 }
569             }
570
571           set = xmalloc (sizeof *set);
572           set->val_labs = val_labs;
573           set->indexes = xmalloc (sizeof *set->indexes);
574           set->indexes[0] = idx;
575           set->n_indexes = 1;
576           set->allocated_indexes = 1;
577           hmap_insert (&same_sets, &set->hmap_node, hash);
578
579           if (n_sets >= allocated_sets)
580             sets = x2nrealloc (sets, &allocated_sets, sizeof *sets);
581           sets[n_sets++] = set;
582         }
583
584     next_var:
585       idx += sfm_width_to_octs (var_get_width (v));
586     }
587
588   for (i = 0; i < n_sets; i++)
589     {
590       const struct label_set *set = sets[i];
591       const struct val_labs *val_labs = set->val_labs;
592       size_t n_labels = val_labs_count (val_labs);
593       int width = val_labs_get_width (val_labs);
594       const struct val_lab **labels;
595       size_t j;
596
597       /* Value label record. */
598       write_int (w, 3);             /* Record type. */
599       write_int (w, n_labels);
600       labels = val_labs_sorted (val_labs);
601       for (j = 0; j < n_labels; j++)
602         {
603           const struct val_lab *vl = labels[j];
604           char *label = recode_string (dict_get_encoding (d), UTF8,
605                                        val_lab_get_escaped_label (vl), -1);
606           uint8_t len = MIN (strlen (label), 255);
607
608           write_value (w, val_lab_get_value (vl), width);
609           write_bytes (w, &len, 1);
610           write_bytes (w, label, len);
611           write_zeros (w, REM_RND_UP (len + 1, 8));
612           free (label);
613         }
614       free (labels);
615
616       /* Value label variable record. */
617       write_int (w, 4);              /* Record type. */
618       write_int (w, set->n_indexes);
619       for (j = 0; j < set->n_indexes; j++)
620         write_int (w, set->indexes[j] + 1);
621     }
622
623   for (i = 0; i < n_sets; i++)
624     {
625       struct label_set *set = sets[i];
626
627       free (set->indexes);
628       free (set);
629     }
630   free (sets);
631   hmap_destroy (&same_sets);
632 }
633
634 /* Writes record type 6, document record. */
635 static void
636 write_documents (struct sfm_writer *w, const struct dictionary *d)
637 {
638   const struct string_array *docs = dict_get_documents (d);
639   const char *enc = dict_get_encoding (d);
640   size_t i;
641
642   write_int (w, 6);             /* Record type. */
643   write_int (w, docs->n);
644   for (i = 0; i < docs->n; i++)
645     {
646       char *s = recode_string (enc, "UTF-8", docs->strings[i], -1);
647       size_t s_len = strlen (s);
648       size_t write_len = MIN (s_len, DOC_LINE_LENGTH);
649
650       write_bytes (w, s, write_len);
651       write_spaces (w, DOC_LINE_LENGTH - write_len);
652       free (s);
653     }
654 }
655
656 static void
657 put_attrset (struct string *string, const struct attrset *attrs)
658 {
659   const struct attribute *attr;
660   struct attrset_iterator i;
661
662   for (attr = attrset_first (attrs, &i); attr != NULL;
663        attr = attrset_next (attrs, &i)) 
664     {
665       size_t n_values = attribute_get_n_values (attr);
666       size_t j;
667
668       ds_put_cstr (string, attribute_get_name (attr));
669       ds_put_byte (string, '(');
670       for (j = 0; j < n_values; j++) 
671         ds_put_format (string, "'%s'\n", attribute_get_value (attr, j));
672       ds_put_byte (string, ')');
673     }
674 }
675
676 static void
677 write_data_file_attributes (struct sfm_writer *w,
678                             const struct dictionary *d)
679 {
680   struct string s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
681   put_attrset (&s, dict_get_attributes (d));
682   write_utf8_record (w, dict_get_encoding (d), &s, 17);
683   ds_destroy (&s);
684 }
685
686 static void
687 add_role_attribute (enum var_role role, struct attrset *attrs)
688 {
689   struct attribute *attr;
690   const char *s;
691
692   switch (role)
693     {
694     case ROLE_NONE:
695     default:
696       s = "0";
697       break;
698
699     case ROLE_INPUT:
700       s = "1";
701       break;
702
703     case ROLE_OUTPUT:
704       s = "2";
705       break;
706
707     case ROLE_BOTH:
708       s = "3";
709       break;
710
711     case ROLE_PARTITION:
712       s = "4";
713       break;
714
715     case ROLE_SPLIT:
716       s = "5";
717       break;
718     }
719   attrset_delete (attrs, "$@Role");
720
721   attr = attribute_create ("$@Role");
722   attribute_add_value (attr, s);
723   attrset_add (attrs, attr);
724 }
725
726 static void
727 write_variable_attributes (struct sfm_writer *w, const struct dictionary *d)
728 {
729   struct string s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
730   size_t n_vars = dict_get_var_cnt (d);
731   size_t n_attrsets = 0;
732   size_t i;
733
734   for (i = 0; i < n_vars; i++)
735     { 
736       struct variable *v = dict_get_var (d, i);
737       struct attrset attrs;
738
739       attrset_clone (&attrs, var_get_attributes (v));
740
741       add_role_attribute (var_get_role (v), &attrs);
742       if (n_attrsets++)
743         ds_put_byte (&s, '/');
744       ds_put_format (&s, "%s:", var_get_name (v));
745       put_attrset (&s, &attrs);
746       attrset_destroy (&attrs);
747     }
748   if (n_attrsets)
749     write_utf8_record (w, dict_get_encoding (d), &s, 18);
750   ds_destroy (&s);
751 }
752
753 /* Write multiple response sets.  If PRE_V14 is true, writes sets supported by
754    SPSS before release 14, otherwise writes sets supported only by later
755    versions. */
756 static void
757 write_mrsets (struct sfm_writer *w, const struct dictionary *dict,
758               bool pre_v14)
759 {
760   const char *encoding = dict_get_encoding (dict);
761   struct string s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
762   size_t n_mrsets;
763   size_t i;
764
765   if (is_encoding_ebcdic_compatible (encoding))
766     {
767       /* FIXME. */
768       return;
769     }
770
771   n_mrsets = dict_get_n_mrsets (dict);
772   if (n_mrsets == 0)
773     return;
774
775   for (i = 0; i < n_mrsets; i++)
776     {
777       const struct mrset *mrset = dict_get_mrset (dict, i);
778       char *name;
779       size_t j;
780
781       if ((mrset->type != MRSET_MD || mrset->cat_source != MRSET_COUNTEDVALUES)
782           != pre_v14)
783         continue;
784
785       name = recode_string (encoding, "UTF-8", mrset->name, -1);
786       ds_put_format (&s, "%s=", name);
787       free (name);
788
789       if (mrset->type == MRSET_MD)
790         {
791           char *counted;
792
793           if (mrset->cat_source == MRSET_COUNTEDVALUES)
794             ds_put_format (&s, "E %d ", mrset->label_from_var_label ? 11 : 1);
795           else
796             ds_put_byte (&s, 'D');
797
798           if (mrset->width == 0)
799             counted = xasprintf ("%.0f", mrset->counted.f);
800           else
801             counted = xmemdup0 (value_str (&mrset->counted, mrset->width),
802                                 mrset->width);
803           ds_put_format (&s, "%zu %s", strlen (counted), counted);
804           free (counted);
805         }
806       else
807         ds_put_byte (&s, 'C');
808       ds_put_byte (&s, ' ');
809
810       if (mrset->label && !mrset->label_from_var_label)
811         {
812           char *label = recode_string (encoding, "UTF-8", mrset->label, -1);
813           ds_put_format (&s, "%zu %s", strlen (label), label);
814           free (label);
815         }
816       else
817         ds_put_cstr (&s, "0 ");
818
819       for (j = 0; j < mrset->n_vars; j++)
820         {
821           const char *short_name_utf8 = var_get_short_name (mrset->vars[j], 0);
822           char *lower_name_utf8 = utf8_to_lower (short_name_utf8);
823           char *short_name = recode_string (encoding, "UTF-8",
824                                             lower_name_utf8, -1);
825           ds_put_format (&s, " %s", short_name);
826           free (short_name);
827           free (lower_name_utf8);
828         }
829       ds_put_byte (&s, '\n');
830     }
831
832   if (!ds_is_empty (&s))
833     write_string_record (w, ds_ss (&s), pre_v14 ? 7 : 19);
834   ds_destroy (&s);
835 }
836
837 /* Write the alignment, width and scale values. */
838 static void
839 write_variable_display_parameters (struct sfm_writer *w,
840                                    const struct dictionary *dict)
841 {
842   int i;
843
844   write_int (w, 7);             /* Record type. */
845   write_int (w, 11);            /* Record subtype. */
846   write_int (w, 4);             /* Data item (int32) size. */
847   write_int (w, w->segment_cnt * 3); /* Number of data items. */
848
849   for (i = 0; i < dict_get_var_cnt (dict); ++i)
850     {
851       struct variable *v = dict_get_var (dict, i);
852       int width = var_get_width (v);
853       int segment_cnt = sfm_width_to_segments (width);
854       int measure = (var_get_measure (v) == MEASURE_NOMINAL ? 1
855                      : var_get_measure (v) == MEASURE_ORDINAL ? 2
856                      : 3);
857       int alignment = (var_get_alignment (v) == ALIGN_LEFT ? 0
858                        : var_get_alignment (v) == ALIGN_RIGHT ? 1
859                        : 2);
860       int i;
861
862       for (i = 0; i < segment_cnt; i++)
863         {
864           int width_left = width - sfm_segment_effective_offset (width, i);
865           write_int (w, measure);
866           write_int (w, (i == 0 ? var_get_display_width (v)
867                          : var_default_display_width (width_left)));
868           write_int (w, alignment);
869         }
870     }
871 }
872
873 /* Writes the table of lengths for very long string variables. */
874 static void
875 write_vls_length_table (struct sfm_writer *w,
876                         const struct dictionary *dict)
877 {
878   struct string map;
879   int i;
880
881   ds_init_empty (&map);
882   for (i = 0; i < dict_get_var_cnt (dict); ++i)
883     {
884       const struct variable *v = dict_get_var (dict, i);
885       if (sfm_width_to_segments (var_get_width (v)) > 1)
886         ds_put_format (&map, "%s=%05d%c\t",
887                        var_get_short_name (v, 0), var_get_width (v), 0);
888     }
889   if (!ds_is_empty (&map))
890     write_utf8_record (w, dict_get_encoding (dict), &map, 14);
891   ds_destroy (&map);
892 }
893
894
895 static void
896 write_long_string_value_labels (struct sfm_writer *w,
897                                 const struct dictionary *dict)
898 {
899   size_t n_vars = dict_get_var_cnt (dict);
900   size_t size, i;
901   off_t start UNUSED;
902
903   /* Figure out the size in advance. */
904   size = 0;
905   for (i = 0; i < n_vars; i++)
906     {
907       struct variable *var = dict_get_var (dict, i);
908       const struct val_labs *val_labs = var_get_value_labels (var);
909       const char *encoding = var_get_encoding (var);
910       int width = var_get_width (var);
911       const struct val_lab *val_lab;
912
913       if (val_labs_count (val_labs) == 0 || width < 9)
914         continue;
915
916       size += 12;
917       size += recode_string_len (encoding, "UTF-8", var_get_name (var), -1);
918       for (val_lab = val_labs_first (val_labs); val_lab != NULL;
919            val_lab = val_labs_next (val_labs, val_lab))
920         {
921           size += 8 + width;
922           size += recode_string_len (encoding, "UTF-8",
923                                      val_lab_get_escaped_label (val_lab), -1);
924         }
925     }
926   if (size == 0)
927     return;
928
929   write_int (w, 7);             /* Record type. */
930   write_int (w, 21);            /* Record subtype */
931   write_int (w, 1);             /* Data item (byte) size. */
932   write_int (w, size);          /* Number of data items. */
933
934   start = ftello (w->file);
935   for (i = 0; i < n_vars; i++)
936     {
937       struct variable *var = dict_get_var (dict, i);
938       const struct val_labs *val_labs = var_get_value_labels (var);
939       const char *encoding = var_get_encoding (var);
940       int width = var_get_width (var);
941       const struct val_lab *val_lab;
942       char *var_name;
943
944       if (val_labs_count (val_labs) == 0 || width < 9)
945         continue;
946
947       var_name = recode_string (encoding, "UTF-8", var_get_name (var), -1);
948       write_int (w, strlen (var_name));
949       write_bytes (w, var_name, strlen (var_name));
950       free (var_name);
951
952       write_int (w, width);
953       write_int (w, val_labs_count (val_labs));
954       for (val_lab = val_labs_first (val_labs); val_lab != NULL;
955            val_lab = val_labs_next (val_labs, val_lab))
956         {
957           char *label;
958           size_t len;
959
960           write_int (w, width);
961           write_bytes (w, value_str (val_lab_get_value (val_lab), width),
962                        width);
963
964           label = recode_string (var_get_encoding (var), "UTF-8",
965                                  val_lab_get_escaped_label (val_lab), -1);
966           len = strlen (label);
967           write_int (w, len);
968           write_bytes (w, label, len);
969           free (label);
970         }
971     }
972   assert (ftello (w->file) == start + size);
973 }
974
975 static void
976 write_encoding_record (struct sfm_writer *w,
977                        const struct dictionary *d)
978 {
979   /* IANA says "...character set names may be up to 40 characters taken
980      from the printable characters of US-ASCII," so character set names
981      don't need to be recoded to be in UTF-8.
982
983      We convert encoding names to uppercase because SPSS writes encoding
984      names in uppercase. */
985   char *encoding = xstrdup (dict_get_encoding (d));
986   str_uppercase (encoding);
987   write_string_record (w, ss_cstr (encoding), 20);
988   free (encoding);
989 }
990
991 /* Writes the long variable name table. */
992 static void
993 write_longvar_table (struct sfm_writer *w, const struct dictionary *dict)
994 {
995   struct string map;
996   size_t i;
997
998   ds_init_empty (&map);
999   for (i = 0; i < dict_get_var_cnt (dict); i++)
1000     {
1001       struct variable *v = dict_get_var (dict, i);
1002       if (i)
1003         ds_put_byte (&map, '\t');
1004       ds_put_format (&map, "%s=%s",
1005                      var_get_short_name (v, 0), var_get_name (v));
1006     }
1007   write_utf8_record (w, dict_get_encoding (dict), &map, 13);
1008   ds_destroy (&map);
1009 }
1010
1011 /* Write integer information record. */
1012 static void
1013 write_integer_info_record (struct sfm_writer *w,
1014                            const struct dictionary *d)
1015 {
1016   const char *dict_encoding = dict_get_encoding (d);
1017   int version_component[3];
1018   int float_format;
1019   int codepage;
1020
1021   /* Parse the version string. */
1022   memset (version_component, 0, sizeof version_component);
1023   sscanf (bare_version, "%d.%d.%d",
1024           &version_component[0], &version_component[1], &version_component[2]);
1025
1026   /* Figure out the floating-point format. */
1027   if (FLOAT_NATIVE_64_BIT == FLOAT_IEEE_DOUBLE_LE
1028       || FLOAT_NATIVE_64_BIT == FLOAT_IEEE_DOUBLE_BE)
1029     float_format = 1;
1030   else if (FLOAT_NATIVE_64_BIT == FLOAT_Z_LONG)
1031     float_format = 2;
1032   else if (FLOAT_NATIVE_64_BIT == FLOAT_VAX_D)
1033     float_format = 3;
1034   else
1035     abort ();
1036
1037   /* Choose codepage. */
1038   codepage = sys_get_codepage_from_encoding (dict_encoding);
1039   if (codepage == 0)
1040     {
1041       /* The codepage is unknown.  Choose a default.
1042
1043          For an EBCDIC-compatible encoding, use the value for EBCDIC.
1044
1045          For an ASCII-compatible encoding, default to "7-bit ASCII", because
1046          many files use this codepage number regardless of their actual
1047          encoding.
1048       */
1049       if (is_encoding_ascii_compatible (dict_encoding))
1050         codepage = 2;
1051       else if (is_encoding_ebcdic_compatible (dict_encoding))
1052         codepage = 1;
1053     }
1054
1055   /* Write record. */
1056   write_int (w, 7);             /* Record type. */
1057   write_int (w, 3);             /* Record subtype. */
1058   write_int (w, 4);             /* Data item (int32) size. */
1059   write_int (w, 8);             /* Number of data items. */
1060   write_int (w, version_component[0]);
1061   write_int (w, version_component[1]);
1062   write_int (w, version_component[2]);
1063   write_int (w, -1);          /* Machine code. */
1064   write_int (w, float_format);
1065   write_int (w, 1);           /* Compression code. */
1066   write_int (w, INTEGER_NATIVE == INTEGER_MSB_FIRST ? 1 : 2);
1067   write_int (w, codepage);
1068 }
1069
1070 /* Write floating-point information record. */
1071 static void
1072 write_float_info_record (struct sfm_writer *w)
1073 {
1074   write_int (w, 7);             /* Record type. */
1075   write_int (w, 4);             /* Record subtype. */
1076   write_int (w, 8);             /* Data item (flt64) size. */
1077   write_int (w, 3);             /* Number of data items. */
1078   write_float (w, SYSMIS);      /* System-missing value. */
1079   write_float (w, HIGHEST);     /* Value used for HIGHEST in missing values. */
1080   write_float (w, LOWEST);      /* Value used for LOWEST in missing values. */
1081 }
1082 \f
1083 /* Writes case C to system file W. */
1084 static void
1085 sys_file_casewriter_write (struct casewriter *writer, void *w_,
1086                            struct ccase *c)
1087 {
1088   struct sfm_writer *w = w_;
1089
1090   if (ferror (w->file))
1091     {
1092       casewriter_force_error (writer);
1093       case_unref (c);
1094       return;
1095     }
1096
1097   w->case_cnt++;
1098
1099   if (!w->compress)
1100     write_case_uncompressed (w, c);
1101   else
1102     write_case_compressed (w, c);
1103
1104   case_unref (c);
1105 }
1106
1107 /* Destroys system file writer W. */
1108 static void
1109 sys_file_casewriter_destroy (struct casewriter *writer, void *w_)
1110 {
1111   struct sfm_writer *w = w_;
1112   if (!close_writer (w))
1113     casewriter_force_error (writer);
1114 }
1115
1116 /* Returns true if an I/O error has occurred on WRITER, false otherwise. */
1117 static bool
1118 write_error (const struct sfm_writer *writer)
1119 {
1120   return ferror (writer->file);
1121 }
1122
1123 /* Closes a system file after we're done with it.
1124    Returns true if successful, false if an I/O error occurred. */
1125 static bool
1126 close_writer (struct sfm_writer *w)
1127 {
1128   bool ok;
1129
1130   if (w == NULL)
1131     return true;
1132
1133   ok = true;
1134   if (w->file != NULL)
1135     {
1136       /* Flush buffer. */
1137       if (w->opcode_cnt > 0)
1138         flush_compressed (w);
1139       fflush (w->file);
1140
1141       ok = !write_error (w);
1142
1143       /* Seek back to the beginning and update the number of cases.
1144          This is just a courtesy to later readers, so there's no need
1145          to check return values or report errors. */
1146       if (ok && w->case_cnt <= INT32_MAX && !fseeko (w->file, 80, SEEK_SET))
1147         {
1148           write_int (w, w->case_cnt);
1149           clearerr (w->file);
1150         }
1151
1152       if (fclose (w->file) == EOF)
1153         ok = false;
1154
1155       if (!ok)
1156         msg (ME, _("An I/O error occurred writing system file `%s'."),
1157              fh_get_file_name (w->fh));
1158
1159       if (ok ? !replace_file_commit (w->rf) : !replace_file_abort (w->rf))
1160         ok = false;
1161     }
1162
1163   fh_unlock (w->lock);
1164   fh_unref (w->fh);
1165
1166   free (w->sfm_vars);
1167   free (w);
1168
1169   return ok;
1170 }
1171
1172 /* System file writer casewriter class. */
1173 static const struct casewriter_class sys_file_casewriter_class =
1174   {
1175     sys_file_casewriter_write,
1176     sys_file_casewriter_destroy,
1177     NULL,
1178   };
1179 \f
1180 /* Writes case C to system file W, without compressing it. */
1181 static void
1182 write_case_uncompressed (struct sfm_writer *w, const struct ccase *c)
1183 {
1184   size_t i;
1185
1186   for (i = 0; i < w->sfm_var_cnt; i++)
1187     {
1188       struct sfm_var *v = &w->sfm_vars[i];
1189
1190       if (v->var_width == 0)
1191         write_float (w, case_num_idx (c, v->case_index));
1192       else
1193         {
1194           write_bytes (w, case_str_idx (c, v->case_index) + v->offset,
1195                        v->segment_width);
1196           write_spaces (w, v->padding);
1197         }
1198     }
1199 }
1200
1201 /* Writes case C to system file W, with compression. */
1202 static void
1203 write_case_compressed (struct sfm_writer *w, const struct ccase *c)
1204 {
1205   size_t i;
1206
1207   for (i = 0; i < w->sfm_var_cnt; i++)
1208     {
1209       struct sfm_var *v = &w->sfm_vars[i];
1210
1211       if (v->var_width == 0)
1212         {
1213           double d = case_num_idx (c, v->case_index);
1214           if (d == SYSMIS)
1215             put_cmp_opcode (w, 255);
1216           else if (d >= 1 - COMPRESSION_BIAS
1217                    && d <= 251 - COMPRESSION_BIAS
1218                    && d == (int) d)
1219             put_cmp_opcode (w, (int) d + COMPRESSION_BIAS);
1220           else
1221             {
1222               put_cmp_opcode (w, 253);
1223               put_cmp_number (w, d);
1224             }
1225         }
1226       else
1227         {
1228           int offset = v->offset;
1229           int width, padding;
1230
1231           /* This code properly deals with a width that is not a
1232              multiple of 8, by ensuring that the final partial
1233              oct (8 byte unit) is treated as padded with spaces
1234              on the right. */
1235           for (width = v->segment_width; width > 0; width -= 8, offset += 8)
1236             {
1237               const void *data = case_str_idx (c, v->case_index) + offset;
1238               int chunk_size = MIN (width, 8);
1239               if (!memcmp (data, "        ", chunk_size))
1240                 put_cmp_opcode (w, 254);
1241               else
1242                 {
1243                   put_cmp_opcode (w, 253);
1244                   put_cmp_string (w, data, chunk_size);
1245                 }
1246             }
1247
1248           /* This code deals properly with padding that is not a
1249              multiple of 8 bytes, by discarding the remainder,
1250              which was already effectively padded with spaces in
1251              the previous loop.  (Note that v->width + v->padding
1252              is always a multiple of 8.) */
1253           for (padding = v->padding / 8; padding > 0; padding--)
1254             put_cmp_opcode (w, 254);
1255         }
1256     }
1257 }
1258
1259 /* Flushes buffered compressed opcodes and data to W.
1260    The compression buffer must not be empty. */
1261 static void
1262 flush_compressed (struct sfm_writer *w)
1263 {
1264   assert (w->opcode_cnt > 0 && w->opcode_cnt <= 8);
1265
1266   write_bytes (w, w->opcodes, w->opcode_cnt);
1267   write_zeros (w, 8 - w->opcode_cnt);
1268
1269   write_bytes (w, w->data, w->data_cnt * sizeof *w->data);
1270
1271   w->opcode_cnt = w->data_cnt = 0;
1272 }
1273
1274 /* Appends OPCODE to the buffered set of compression opcodes in
1275    W.  Flushes the compression buffer beforehand if necessary. */
1276 static void
1277 put_cmp_opcode (struct sfm_writer *w, uint8_t opcode)
1278 {
1279   if (w->opcode_cnt >= 8)
1280     flush_compressed (w);
1281
1282   w->opcodes[w->opcode_cnt++] = opcode;
1283 }
1284
1285 /* Appends NUMBER to the buffered compression data in W.  The
1286    buffer must not be full; the way to assure that is to call
1287    this function only just after a call to put_cmp_opcode, which
1288    will flush the buffer as necessary. */
1289 static void
1290 put_cmp_number (struct sfm_writer *w, double number)
1291 {
1292   assert (w->opcode_cnt > 0);
1293   assert (w->data_cnt < 8);
1294
1295   convert_double_to_output_format (number, w->data[w->data_cnt++]);
1296 }
1297
1298 /* Appends SIZE bytes of DATA to the buffered compression data in
1299    W, followed by enough spaces to pad the output data to exactly
1300    8 bytes (thus, SIZE must be no greater than 8).  The buffer
1301    must not be full; the way to assure that is to call this
1302    function only just after a call to put_cmp_opcode, which will
1303    flush the buffer as necessary. */
1304 static void
1305 put_cmp_string (struct sfm_writer *w, const void *data, size_t size)
1306 {
1307   assert (w->opcode_cnt > 0);
1308   assert (w->data_cnt < 8);
1309   assert (size <= 8);
1310
1311   memset (w->data[w->data_cnt], w->space, 8);
1312   memcpy (w->data[w->data_cnt], data, size);
1313   w->data_cnt++;
1314 }
1315 \f
1316 /* Writes 32-bit integer X to the output file for writer W. */
1317 static void
1318 write_int (struct sfm_writer *w, int32_t x)
1319 {
1320   write_bytes (w, &x, sizeof x);
1321 }
1322
1323 /* Converts NATIVE to the 64-bit format used in output files in
1324    OUTPUT. */
1325 static inline void
1326 convert_double_to_output_format (double native, uint8_t output[8])
1327 {
1328   /* If "double" is not a 64-bit type, then convert it to a
1329      64-bit type.  Otherwise just copy it. */
1330   if (FLOAT_NATIVE_DOUBLE != FLOAT_NATIVE_64_BIT)
1331     float_convert (FLOAT_NATIVE_DOUBLE, &native, FLOAT_NATIVE_64_BIT, output);
1332   else
1333     memcpy (output, &native, sizeof native);
1334 }
1335
1336 /* Writes floating-point number X to the output file for writer
1337    W. */
1338 static void
1339 write_float (struct sfm_writer *w, double x)
1340 {
1341   uint8_t output[8];
1342   convert_double_to_output_format (x, output);
1343   write_bytes (w, output, sizeof output);
1344 }
1345
1346 /* Writes contents of VALUE with the given WIDTH to W, padding
1347    with zeros to a multiple of 8 bytes.
1348    To avoid a branch, and because we don't actually need to
1349    support it, WIDTH must be no bigger than 8. */
1350 static void
1351 write_value (struct sfm_writer *w, const union value *value, int width)
1352 {
1353   assert (width <= 8);
1354   if (width == 0)
1355     write_float (w, value->f);
1356   else
1357     {
1358       write_bytes (w, value_str (value, width), width);
1359       write_zeros (w, 8 - width);
1360     }
1361 }
1362
1363 /* Writes null-terminated STRING in a field of the given WIDTH to W.  If STRING
1364    is longer than WIDTH, it is truncated; if STRING is shorter than WIDTH, it
1365    is padded on the right with spaces. */
1366 static void
1367 write_string (struct sfm_writer *w, const char *string, size_t width)
1368 {
1369   size_t data_bytes = MIN (strlen (string), width);
1370   size_t pad_bytes = width - data_bytes;
1371   write_bytes (w, string, data_bytes);
1372   while (pad_bytes-- > 0)
1373     putc (w->space, w->file);
1374 }
1375
1376 /* Recodes null-terminated UTF-8 encoded STRING into ENCODING, and writes the
1377    recoded version in a field of the given WIDTH to W.  The string is truncated
1378    or padded on the right with spaces to exactly WIDTH bytes. */
1379 static void
1380 write_utf8_string (struct sfm_writer *w, const char *encoding,
1381                    const char *string, size_t width)
1382 {
1383   char *s = recode_string (encoding, "UTF-8", string, -1);
1384   write_string (w, s, width);
1385   free (s);
1386 }
1387
1388 /* Writes a record with type 7, subtype SUBTYPE that contains CONTENT recoded
1389    from UTF-8 encoded into ENCODING. */
1390 static void
1391 write_utf8_record (struct sfm_writer *w, const char *encoding,
1392                    const struct string *content, int subtype)
1393 {
1394   struct substring s;
1395
1396   s = recode_substring_pool (encoding, "UTF-8", ds_ss (content), NULL);
1397   write_string_record (w, s, subtype);
1398   ss_dealloc (&s);
1399 }
1400
1401 /* Writes a record with type 7, subtype SUBTYPE that contains the string
1402    CONTENT. */
1403 static void
1404 write_string_record (struct sfm_writer *w,
1405                      const struct substring content, int subtype)
1406 {
1407   write_int (w, 7);
1408   write_int (w, subtype);
1409   write_int (w, 1);
1410   write_int (w, ss_length (content));
1411   write_bytes (w, ss_data (content), ss_length (content));
1412 }
1413
1414 /* Writes SIZE bytes of DATA to W's output file. */
1415 static void
1416 write_bytes (struct sfm_writer *w, const void *data, size_t size)
1417 {
1418   fwrite (data, 1, size, w->file);
1419 }
1420
1421 /* Writes N zeros to W's output file. */
1422 static void
1423 write_zeros (struct sfm_writer *w, size_t n)
1424 {
1425   while (n-- > 0)
1426     putc (0, w->file);
1427 }
1428
1429 /* Writes N spaces to W's output file. */
1430 static void
1431 write_spaces (struct sfm_writer *w, size_t n)
1432 {
1433   while (n-- > 0)
1434     putc (w->space, w->file);
1435 }