File Coverage

blocksort.c
Criterion Covered Total %
statement 408 434 94.0
branch 267 328 81.4
condition n/a
subroutine n/a
pod n/a
total 675 762 88.5


line stmt bran cond sub pod time code
1              
2             /*-------------------------------------------------------------*/
3             /*--- Block sorting machinery ---*/
4             /*--- blocksort.c ---*/
5             /*-------------------------------------------------------------*/
6              
7             /* ------------------------------------------------------------------
8             This file is part of bzip2/libbzip2, a program and library for
9             lossless, block-sorting data compression.
10              
11             bzip2/libbzip2 version 1.0.8 of 13 July 2019
12             Copyright (C) 1996-2019 Julian Seward
13              
14             Please read the WARNING, DISCLAIMER and PATENTS sections in the
15             README file.
16              
17             This program is released under the terms of the license contained
18             in the file LICENSE.
19             ------------------------------------------------------------------ */
20              
21              
22             #include "bzlib_private.h"
23              
24             /*---------------------------------------------*/
25             /*--- Fallback O(N log(N)^2) sorting ---*/
26             /*--- algorithm, for repetitive blocks ---*/
27             /*---------------------------------------------*/
28              
29             /*---------------------------------------------*/
30             static
31             __inline__
32 6445           void fallbackSimpleSort ( UInt32* fmap,
33             UInt32* eclass,
34             Int32 lo,
35             Int32 hi )
36             {
37             Int32 i, j, tmp;
38             UInt32 ec_tmp;
39              
40 6445 100         if (lo == hi) return;
41              
42 6228 100         if (hi - lo > 3) {
43 11623 100         for ( i = hi-4; i >= lo; i-- ) {
44 8821           tmp = fmap[i];
45 8821           ec_tmp = eclass[tmp];
46 11053 100         for ( j = i+4; j <= hi && ec_tmp > eclass[fmap[j]]; j += 4 )
    100          
47 2232           fmap[j-4] = fmap[j];
48 8821           fmap[j-4] = tmp;
49             }
50             }
51              
52 25030 100         for ( i = hi-1; i >= lo; i-- ) {
53 18802           tmp = fmap[i];
54 18802           ec_tmp = eclass[tmp];
55 26998 100         for ( j = i+1; j <= hi && ec_tmp > eclass[fmap[j]]; j++ )
    100          
56 8196           fmap[j-1] = fmap[j];
57 18802           fmap[j-1] = tmp;
58             }
59             }
60              
61              
62             /*---------------------------------------------*/
63             #define fswap(zz1, zz2) \
64             { Int32 zztmp = zz1; zz1 = zz2; zz2 = zztmp; }
65              
66             #define fvswap(zzp1, zzp2, zzn) \
67             { \
68             Int32 yyp1 = (zzp1); \
69             Int32 yyp2 = (zzp2); \
70             Int32 yyn = (zzn); \
71             while (yyn > 0) { \
72             fswap(fmap[yyp1], fmap[yyp2]); \
73             yyp1++; yyp2++; yyn--; \
74             } \
75             }
76              
77              
78             #define fmin(a,b) ((a) < (b)) ? (a) : (b)
79              
80             #define fpush(lz,hz) { stackLo[sp] = lz; \
81             stackHi[sp] = hz; \
82             sp++; }
83              
84             #define fpop(lz,hz) { sp--; \
85             lz = stackLo[sp]; \
86             hz = stackHi[sp]; }
87              
88             #define FALLBACK_QSORT_SMALL_THRESH 10
89             #define FALLBACK_QSORT_STACK_SIZE 100
90              
91              
92             static
93 1590           void fallbackQSort3 ( UInt32* fmap,
94             UInt32* eclass,
95             Int32 loSt,
96             Int32 hiSt )
97             {
98             Int32 unLo, unHi, ltLo, gtHi, n, m;
99             Int32 sp, lo, hi;
100             UInt32 med, r, r3;
101             Int32 stackLo[FALLBACK_QSORT_STACK_SIZE];
102             Int32 stackHi[FALLBACK_QSORT_STACK_SIZE];
103              
104 1590           r = 0;
105              
106 1590           sp = 0;
107 1590           fpush ( loSt, hiSt );
108              
109 13734 100         while (sp > 0) {
110              
111 12144 50         AssertH ( sp < FALLBACK_QSORT_STACK_SIZE - 1, 1004 );
112              
113 12144           fpop ( lo, hi );
114 12144 100         if (hi - lo < FALLBACK_QSORT_SMALL_THRESH) {
115 6445           fallbackSimpleSort ( fmap, eclass, lo, hi );
116 6445           continue;
117             }
118              
119             /* Random partitioning. Median of 3 sometimes fails to
120             avoid bad cases. Median of 9 seems to help but
121             looks rather expensive. This too seems to work but
122             is cheaper. Guidance for the magic constants
123             7621 and 32768 is taken from Sedgewick's algorithms
124             book, chapter 35.
125             */
126 5699           r = ((r * 7621) + 1) % 32768;
127 5699           r3 = r % 3;
128 5699 100         if (r3 == 0) med = eclass[fmap[lo]]; else
129 4663 100         if (r3 == 1) med = eclass[fmap[(lo+hi)>>1]]; else
130 1976           med = eclass[fmap[hi]];
131              
132 5699           unLo = ltLo = lo;
133 5699           unHi = gtHi = hi;
134              
135             while (1) {
136             while (1) {
137 1084072 100         if (unLo > unHi) break;
138 1081573           n = (Int32)eclass[fmap[unLo]] - (Int32)med;
139 1081573 100         if (n == 0) {
140 972041           fswap(fmap[unLo], fmap[ltLo]);
141 972041           ltLo++; unLo++;
142 972041           continue;
143             };
144 109532 100         if (n > 0) break;
145 87153           unLo++;
146 1059194           }
147             while (1) {
148 102463 100         if (unLo > unHi) break;
149 96764           n = (Int32)eclass[fmap[unHi]] - (Int32)med;
150 96764 100         if (n == 0) {
151 6763           fswap(fmap[unHi], fmap[gtHi]);
152 6763           gtHi--; unHi--;
153 6763           continue;
154             };
155 90001 100         if (n < 0) break;
156 70822           unHi--;
157 77585           }
158 24878 100         if (unLo > unHi) break;
159 19179           fswap(fmap[unLo], fmap[unHi]); unLo++; unHi--;
160 19179           }
161              
162             AssertD ( unHi == unLo-1, "fallbackQSort3(2)" );
163              
164 5699 100         if (gtHi < ltLo) continue;
165              
166 27611 100         n = fmin(ltLo-lo, unLo-ltLo); fvswap(lo, unLo-n, n);
167 10042 100         m = fmin(hi-gtHi, gtHi-unHi); fvswap(unLo, hi-m+1, m);
168              
169 5277           n = lo + unLo - ltLo - 1;
170 5277           m = hi - (gtHi - unHi) + 1;
171              
172 5277 100         if (n - lo > hi - m) {
173 2009           fpush ( lo, n );
174 2009           fpush ( m, hi );
175             } else {
176 3268           fpush ( m, hi );
177 3268           fpush ( lo, n );
178             }
179             }
180 1590           }
181              
182             #undef fmin
183             #undef fpush
184             #undef fpop
185             #undef fswap
186             #undef fvswap
187             #undef FALLBACK_QSORT_SMALL_THRESH
188             #undef FALLBACK_QSORT_STACK_SIZE
189              
190              
191             /*---------------------------------------------*/
192             /* Pre:
193             nblock > 0
194             eclass exists for [0 .. nblock-1]
195             ((UChar*)eclass) [0 .. nblock-1] holds block
196             ptr exists for [0 .. nblock-1]
197              
198             Post:
199             ((UChar*)eclass) [0 .. nblock-1] holds block
200             All other areas of eclass destroyed
201             fmap [0 .. nblock-1] holds sorted order
202             bhtab [ 0 .. 2+(nblock/32) ] destroyed
203             */
204              
205             #define SET_BH(zz) bhtab[(zz) >> 5] |= ((UInt32)1 << ((zz) & 31))
206             #define CLEAR_BH(zz) bhtab[(zz) >> 5] &= ~((UInt32)1 << ((zz) & 31))
207             #define ISSET_BH(zz) (bhtab[(zz) >> 5] & ((UInt32)1 << ((zz) & 31)))
208             #define WORD_BH(zz) bhtab[(zz) >> 5]
209             #define UNALIGNED_BH(zz) ((zz) & 0x01f)
210              
211             static
212 20           void fallbackSort ( UInt32* fmap,
213             UInt32* eclass,
214             UInt32* bhtab,
215             Int32 nblock,
216             Int32 verb )
217             {
218             Int32 ftab[257];
219             Int32 ftabCopy[256];
220             Int32 H, i, j, k, l, r, cc, cc1;
221             Int32 nNotDone;
222             Int32 nBhtab;
223 20           UChar* eclass8 = (UChar*)eclass;
224              
225             /*--
226             Initial 1-char radix sort to generate
227             initial fmap and initial BH bits.
228             --*/
229             if (verb >= 4)
230             VPrintf0 ( " bucket sorting ...\n" );
231 5160 100         for (i = 0; i < 257; i++) ftab[i] = 0;
232 75415 100         for (i = 0; i < nblock; i++) ftab[eclass8[i]]++;
233 5140 100         for (i = 0; i < 256; i++) ftabCopy[i] = ftab[i];
234 5140 100         for (i = 1; i < 257; i++) ftab[i] += ftab[i-1];
235              
236 75415 100         for (i = 0; i < nblock; i++) {
237 75395           j = eclass8[i];
238 75395           k = ftab[j] - 1;
239 75395           ftab[j] = k;
240 75395           fmap[k] = i;
241             }
242              
243 20           nBhtab = 2 + (nblock / 32);
244 2403 100         for (i = 0; i < nBhtab; i++) bhtab[i] = 0;
245 5140 100         for (i = 0; i < 256; i++) SET_BH(ftab[i]);
246              
247             /*--
248             Inductively refine the buckets. Kind-of an
249             "exponential radix sort" (!), inspired by the
250             Manber-Myers suffix array construction algorithm.
251             --*/
252              
253             /*-- set sentinel bits for block-end detection --*/
254 660 100         for (i = 0; i < 32; i++) {
255 640           SET_BH(nblock + 2*i);
256 640           CLEAR_BH(nblock + 2*i + 1);
257             }
258              
259             /*-- the log(N) loop --*/
260 82           H = 1;
261             while (1) {
262              
263             if (verb >= 4)
264             VPrintf1 ( " depth %6d has ", H );
265              
266 82           j = 0;
267 1054715 100         for (i = 0; i < nblock; i++) {
268 1054633 100         if (ISSET_BH(i)) j = i;
269 1054633 100         k = fmap[i] - H; if (k < 0) k += nblock;
270 1054633           eclass[k] = j;
271             }
272              
273 82           nNotDone = 0;
274 82           r = -1;
275             while (1) {
276              
277             /*-- find the next non-singleton bucket --*/
278 1672           k = r + 1;
279 8911 100         while (ISSET_BH(k) && UNALIGNED_BH(k)) k++;
    100          
280 1672 100         if (ISSET_BH(k)) {
281 1760 100         while (WORD_BH(k) == 0xffffffff) k += 32;
282 5428 100         while (ISSET_BH(k)) k++;
283             }
284 1672           l = k - 1;
285 1672 100         if (l >= nblock) break;
286 18892 100         while (!ISSET_BH(k) && UNALIGNED_BH(k)) k++;
    100          
287 1590 100         if (!ISSET_BH(k)) {
288 31251 100         while (WORD_BH(k) == 0x00000000) k += 32;
289 13670 100         while (!ISSET_BH(k)) k++;
290             }
291 1590           r = k - 1;
292 1590 50         if (r >= nblock) break;
293              
294             /*-- now [l, r] bracket current bucket --*/
295 1590 50         if (r > l) {
296 1590           nNotDone += (r - l + 1);
297 1590           fallbackQSort3 ( fmap, eclass, l, r );
298              
299             /*-- scan bucket and generate header bits-- */
300 1590           cc = -1;
301 1003197 100         for (i = l; i <= r; i++) {
302 1001607           cc1 = eclass[fmap[i]];
303 1001607 100         if (cc != cc1) { SET_BH(i); cc = cc1; };
304             }
305             }
306 1672           }
307              
308             if (verb >= 4)
309             VPrintf1 ( "%6d unresolved strings\n", nNotDone );
310              
311 82           H *= 2;
312 82 100         if (H > nblock || nNotDone == 0) break;
    100          
313 62           }
314              
315             /*--
316             Reconstruct the original block in
317             eclass8 [0 .. nblock-1], since the
318             previous phase destroyed it.
319             --*/
320             if (verb >= 4)
321             VPrintf0 ( " reconstructing block ...\n" );
322 20           j = 0;
323 75415 100         for (i = 0; i < nblock; i++) {
324 77945 100         while (ftabCopy[j] == 0) j++;
325 75395           ftabCopy[j]--;
326 75395           eclass8[fmap[i]] = (UChar)j;
327             }
328 20 50         AssertH ( j < 256, 1005 );
329 20           }
330              
331             #undef SET_BH
332             #undef CLEAR_BH
333             #undef ISSET_BH
334             #undef WORD_BH
335             #undef UNALIGNED_BH
336              
337              
338             /*---------------------------------------------*/
339             /*--- The main, O(N^2 log(N)) sorting ---*/
340             /*--- algorithm. Faster for "normal" ---*/
341             /*--- non-repetitive blocks. ---*/
342             /*---------------------------------------------*/
343              
344             /*---------------------------------------------*/
345             static
346             __inline__
347 9002           Bool mainGtU ( UInt32 i1,
348             UInt32 i2,
349             UChar* block,
350             UInt16* quadrant,
351             UInt32 nblock,
352             Int32* budget )
353             {
354             Int32 k;
355             UChar c1, c2;
356             UInt16 s1, s2;
357              
358             AssertD ( i1 != i2, "mainGtU" );
359             /* 1 */
360 9002           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
361 9002 100         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
362 243           i1++; i2++;
363             /* 2 */
364 243           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
365 243 100         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
366 201           i1++; i2++;
367             /* 3 */
368 201           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
369 201 50         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
370 201           i1++; i2++;
371             /* 4 */
372 201           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
373 201 50         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
374 201           i1++; i2++;
375             /* 5 */
376 201           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
377 201 50         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
378 201           i1++; i2++;
379             /* 6 */
380 201           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
381 201 50         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
382 201           i1++; i2++;
383             /* 7 */
384 201           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
385 201 50         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
386 201           i1++; i2++;
387             /* 8 */
388 201           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
389 201 50         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
390 201           i1++; i2++;
391             /* 9 */
392 201           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
393 201 50         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
394 201           i1++; i2++;
395             /* 10 */
396 201           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
397 201 50         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
398 201           i1++; i2++;
399             /* 11 */
400 201           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
401 201 50         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
402 201           i1++; i2++;
403             /* 12 */
404 201           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
405 201 50         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
406 201           i1++; i2++;
407              
408 201           k = nblock + 8;
409              
410             do {
411             /* 1 */
412 588797           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
413 588797 100         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
414 588781           s1 = quadrant[i1]; s2 = quadrant[i2];
415 588781 50         if (s1 != s2) return (s1 > s2);
416 588781           i1++; i2++;
417             /* 2 */
418 588781           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
419 588781 100         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
420 588764           s1 = quadrant[i1]; s2 = quadrant[i2];
421 588764 50         if (s1 != s2) return (s1 > s2);
422 588764           i1++; i2++;
423             /* 3 */
424 588764           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
425 588764 100         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
426 588748           s1 = quadrant[i1]; s2 = quadrant[i2];
427 588748 50         if (s1 != s2) return (s1 > s2);
428 588748           i1++; i2++;
429             /* 4 */
430 588748           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
431 588748 100         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
432 588732           s1 = quadrant[i1]; s2 = quadrant[i2];
433 588732 50         if (s1 != s2) return (s1 > s2);
434 588732           i1++; i2++;
435             /* 5 */
436 588732           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
437 588732 100         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
438 588716           s1 = quadrant[i1]; s2 = quadrant[i2];
439 588716 50         if (s1 != s2) return (s1 > s2);
440 588716           i1++; i2++;
441             /* 6 */
442 588716           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
443 588716 100         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
444 588700           s1 = quadrant[i1]; s2 = quadrant[i2];
445 588700 50         if (s1 != s2) return (s1 > s2);
446 588700           i1++; i2++;
447             /* 7 */
448 588700           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
449 588700 100         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
450 588684           s1 = quadrant[i1]; s2 = quadrant[i2];
451 588684 50         if (s1 != s2) return (s1 > s2);
452 588684           i1++; i2++;
453             /* 8 */
454 588684           c1 = block[i1]; c2 = block[i2];
455 588684 100         if (c1 != c2) return (c1 > c2);
456 588668           s1 = quadrant[i1]; s2 = quadrant[i2];
457 588668 50         if (s1 != s2) return (s1 > s2);
458 588668           i1++; i2++;
459              
460 588668 100         if (i1 >= nblock) i1 -= nblock;
461 588668 100         if (i2 >= nblock) i2 -= nblock;
462              
463 588668           k -= 8;
464 588668           (*budget)--;
465             }
466 588668 100         while (k >= 0);
467              
468 72           return False;
469             }
470              
471              
472             /*---------------------------------------------*/
473             /*--
474             Knuth's increments seem to work better
475             than Incerpi-Sedgewick here. Possibly
476             because the number of elems to sort is
477             usually small, typically <= 20.
478             --*/
479             static
480             Int32 incs[14] = { 1, 4, 13, 40, 121, 364, 1093, 3280,
481             9841, 29524, 88573, 265720,
482             797161, 2391484 };
483              
484             static
485 5767           void mainSimpleSort ( UInt32* ptr,
486             UChar* block,
487             UInt16* quadrant,
488             Int32 nblock,
489             Int32 lo,
490             Int32 hi,
491             Int32 d,
492             Int32* budget )
493             {
494             Int32 i, j, h, bigN, hp;
495             UInt32 v;
496              
497 5767           bigN = hi - lo + 1;
498 5767 50         if (bigN < 2) return;
499              
500 5767           hp = 0;
501 11578 100         while (incs[hp] < bigN) hp++;
502 5767           hp--;
503              
504 11565 100         for (; hp >= 0; hp--) {
505 5800           h = incs[hp];
506              
507 5800           i = lo + h;
508             while (True) {
509              
510             /*-- copy 1 --*/
511 6124 100         if (i > hi) break;
512 5898           v = ptr[i];
513 5898           j = i;
514 5935 100         while ( mainGtU (
515 5935           ptr[j-h]+d, v+d, block, quadrant, nblock, budget
516             ) ) {
517 2907           ptr[j] = ptr[j-h];
518 2907           j = j - h;
519 2907 100         if (j <= (lo + h - 1)) break;
520             }
521 5898           ptr[j] = v;
522 5898           i++;
523              
524             /*-- copy 2 --*/
525 5898 100         if (i > hi) break;
526 1507           v = ptr[i];
527 1507           j = i;
528 2444 100         while ( mainGtU (
529 2444           ptr[j-h]+d, v+d, block, quadrant, nblock, budget
530             ) ) {
531 1451           ptr[j] = ptr[j-h];
532 1451           j = j - h;
533 1451 100         if (j <= (lo + h - 1)) break;
534             }
535 1507           ptr[j] = v;
536 1507           i++;
537              
538             /*-- copy 3 --*/
539 1507 100         if (i > hi) break;
540 326           v = ptr[i];
541 326           j = i;
542 623 100         while ( mainGtU (
543 623           ptr[j-h]+d, v+d, block, quadrant, nblock, budget
544             ) ) {
545 396           ptr[j] = ptr[j-h];
546 396           j = j - h;
547 396 100         if (j <= (lo + h - 1)) break;
548             }
549 326           ptr[j] = v;
550 326           i++;
551              
552 326 100         if (*budget < 0) return;
553 324           }
554             }
555             }
556              
557              
558             /*---------------------------------------------*/
559             /*--
560             The following is an implementation of
561             an elegant 3-way quicksort for strings,
562             described in a paper "Fast Algorithms for
563             Sorting and Searching Strings", by Robert
564             Sedgewick and Jon L. Bentley.
565             --*/
566              
567             #define mswap(zz1, zz2) \
568             { Int32 zztmp = zz1; zz1 = zz2; zz2 = zztmp; }
569              
570             #define mvswap(zzp1, zzp2, zzn) \
571             { \
572             Int32 yyp1 = (zzp1); \
573             Int32 yyp2 = (zzp2); \
574             Int32 yyn = (zzn); \
575             while (yyn > 0) { \
576             mswap(ptr[yyp1], ptr[yyp2]); \
577             yyp1++; yyp2++; yyn--; \
578             } \
579             }
580              
581             static
582             __inline__
583 26           UChar mmed3 ( UChar a, UChar b, UChar c )
584             {
585             UChar t;
586 26 50         if (a > b) { t = a; a = b; b = t; };
587 26 50         if (b > c) {
588 0           b = c;
589 0 0         if (a > b) b = a;
590             }
591 26           return b;
592             }
593              
594             #define mmin(a,b) ((a) < (b)) ? (a) : (b)
595              
596             #define mpush(lz,hz,dz) { stackLo[sp] = lz; \
597             stackHi[sp] = hz; \
598             stackD [sp] = dz; \
599             sp++; }
600              
601             #define mpop(lz,hz,dz) { sp--; \
602             lz = stackLo[sp]; \
603             hz = stackHi[sp]; \
604             dz = stackD [sp]; }
605              
606              
607             #define mnextsize(az) (nextHi[az]-nextLo[az])
608              
609             #define mnextswap(az,bz) \
610             { Int32 tz; \
611             tz = nextLo[az]; nextLo[az] = nextLo[bz]; nextLo[bz] = tz; \
612             tz = nextHi[az]; nextHi[az] = nextHi[bz]; nextHi[bz] = tz; \
613             tz = nextD [az]; nextD [az] = nextD [bz]; nextD [bz] = tz; }
614              
615              
616             #define MAIN_QSORT_SMALL_THRESH 20
617             #define MAIN_QSORT_DEPTH_THRESH (BZ_N_RADIX + BZ_N_QSORT)
618             #define MAIN_QSORT_STACK_SIZE 100
619              
620             static
621 5767           void mainQSort3 ( UInt32* ptr,
622             UChar* block,
623             UInt16* quadrant,
624             Int32 nblock,
625             Int32 loSt,
626             Int32 hiSt,
627             Int32 dSt,
628             Int32* budget )
629             {
630             Int32 unLo, unHi, ltLo, gtHi, n, m, med;
631             Int32 sp, lo, hi, d;
632              
633             Int32 stackLo[MAIN_QSORT_STACK_SIZE];
634             Int32 stackHi[MAIN_QSORT_STACK_SIZE];
635             Int32 stackD [MAIN_QSORT_STACK_SIZE];
636              
637             Int32 nextLo[3];
638             Int32 nextHi[3];
639             Int32 nextD [3];
640              
641 5767           sp = 0;
642 5767           mpush ( loSt, hiSt, dSt );
643              
644 11558 100         while (sp > 0) {
645              
646 5793 50         AssertH ( sp < MAIN_QSORT_STACK_SIZE - 2, 1001 );
647              
648 5793           mpop ( lo, hi, d );
649 5793 100         if (hi - lo < MAIN_QSORT_SMALL_THRESH ||
    100          
650             d > MAIN_QSORT_DEPTH_THRESH) {
651 5767           mainSimpleSort ( ptr, block, quadrant, nblock, lo, hi, d, budget );
652 5767 100         if (*budget < 0) return;
653 5765           continue;
654             }
655              
656 26           med = (Int32)
657 26           mmed3 ( block[ptr[ lo ]+d],
658 26           block[ptr[ hi ]+d],
659 26           block[ptr[ (lo+hi)>>1 ]+d] );
660              
661 26           unLo = ltLo = lo;
662 26           unHi = gtHi = hi;
663              
664             while (True) {
665             while (True) {
666 39039 100         if (unLo > unHi) break;
667 39013           n = ((Int32)block[ptr[unLo]+d]) - med;
668 39013 50         if (n == 0) {
669 39013           mswap(ptr[unLo], ptr[ltLo]);
670 39013           ltLo++; unLo++; continue;
671             };
672 0 0         if (n > 0) break;
673 0           unLo++;
674 39013           }
675             while (True) {
676 26 50         if (unLo > unHi) break;
677 0           n = ((Int32)block[ptr[unHi]+d]) - med;
678 0 0         if (n == 0) {
679 0           mswap(ptr[unHi], ptr[gtHi]);
680 0           gtHi--; unHi--; continue;
681             };
682 0 0         if (n < 0) break;
683 0           unHi--;
684 0           }
685 26 50         if (unLo > unHi) break;
686 0           mswap(ptr[unLo], ptr[unHi]); unLo++; unHi--;
687 0           }
688              
689             AssertD ( unHi == unLo-1, "mainQSort3(2)" );
690              
691 26 50         if (gtHi < ltLo) {
692 26           mpush(lo, hi, d+1 );
693 26           continue;
694             }
695              
696 0 0         n = mmin(ltLo-lo, unLo-ltLo); mvswap(lo, unLo-n, n);
697 0 0         m = mmin(hi-gtHi, gtHi-unHi); mvswap(unLo, hi-m+1, m);
698              
699 0           n = lo + unLo - ltLo - 1;
700 0           m = hi - (gtHi - unHi) + 1;
701              
702 0           nextLo[0] = lo; nextHi[0] = n; nextD[0] = d;
703 0           nextLo[1] = m; nextHi[1] = hi; nextD[1] = d;
704 0           nextLo[2] = n+1; nextHi[2] = m-1; nextD[2] = d+1;
705              
706 0 0         if (mnextsize(0) < mnextsize(1)) mnextswap(0,1);
707 0 0         if (mnextsize(1) < mnextsize(2)) mnextswap(1,2);
708 0 0         if (mnextsize(0) < mnextsize(1)) mnextswap(0,1);
709              
710             AssertD (mnextsize(0) >= mnextsize(1), "mainQSort3(8)" );
711             AssertD (mnextsize(1) >= mnextsize(2), "mainQSort3(9)" );
712              
713 0           mpush (nextLo[0], nextHi[0], nextD[0]);
714 0           mpush (nextLo[1], nextHi[1], nextD[1]);
715 0           mpush (nextLo[2], nextHi[2], nextD[2]);
716             }
717             }
718              
719             #undef mswap
720             #undef mvswap
721             #undef mpush
722             #undef mpop
723             #undef mmin
724             #undef mnextsize
725             #undef mnextswap
726             #undef MAIN_QSORT_SMALL_THRESH
727             #undef MAIN_QSORT_DEPTH_THRESH
728             #undef MAIN_QSORT_STACK_SIZE
729              
730              
731             /*---------------------------------------------*/
732             /* Pre:
733             nblock > N_OVERSHOOT
734             block32 exists for [0 .. nblock-1 +N_OVERSHOOT]
735             ((UChar*)block32) [0 .. nblock-1] holds block
736             ptr exists for [0 .. nblock-1]
737              
738             Post:
739             ((UChar*)block32) [0 .. nblock-1] holds block
740             All other areas of block32 destroyed
741             ftab [0 .. 65536 ] destroyed
742             ptr [0 .. nblock-1] holds sorted order
743             if (*budget < 0), sorting was abandoned
744             */
745              
746             #define BIGFREQ(b) (ftab[((b)+1) << 8] - ftab[(b) << 8])
747             #define SETMASK (1 << 21)
748             #define CLEARMASK (~(SETMASK))
749              
750             static
751 6           void mainSort ( UInt32* ptr,
752             UChar* block,
753             UInt16* quadrant,
754             UInt32* ftab,
755             Int32 nblock,
756             Int32 verb,
757             Int32* budget )
758             {
759             Int32 i, j, k, ss, sb;
760             Int32 runningOrder[256];
761             Bool bigDone[256];
762             Int32 copyStart[256];
763             Int32 copyEnd [256];
764             UChar c1;
765             Int32 numQSorted;
766             UInt16 s;
767             if (verb >= 4) VPrintf0 ( " main sort initialise ...\n" );
768              
769             /*-- set up the 2-byte frequency table --*/
770 196614 100         for (i = 65536; i >= 0; i--) ftab[i] = 0;
771              
772 3           j = block[0] << 8;
773 3           i = nblock-1;
774 28762 100         for (; i >= 3; i -= 4) {
775 28759           quadrant[i] = 0;
776 28759           j = (j >> 8) | ( ((UInt16)block[i]) << 8);
777 28759           ftab[j]++;
778 28759           quadrant[i-1] = 0;
779 28759           j = (j >> 8) | ( ((UInt16)block[i-1]) << 8);
780 28759           ftab[j]++;
781 28759           quadrant[i-2] = 0;
782 28759           j = (j >> 8) | ( ((UInt16)block[i-2]) << 8);
783 28759           ftab[j]++;
784 28759           quadrant[i-3] = 0;
785 28759           j = (j >> 8) | ( ((UInt16)block[i-3]) << 8);
786 28759           ftab[j]++;
787             }
788 4 100         for (; i >= 0; i--) {
789 1           quadrant[i] = 0;
790 1           j = (j >> 8) | ( ((UInt16)block[i]) << 8);
791 1           ftab[j]++;
792             }
793              
794             /*-- (emphasises close relationship of block & quadrant) --*/
795 105 100         for (i = 0; i < BZ_N_OVERSHOOT; i++) {
796 102           block [nblock+i] = block[i];
797 102           quadrant[nblock+i] = 0;
798             }
799              
800             if (verb >= 4) VPrintf0 ( " bucket sorting ...\n" );
801              
802             /*-- Complete the initial radix sort --*/
803 196611 100         for (i = 1; i <= 65536; i++) ftab[i] += ftab[i-1];
804              
805 3           s = block[0] << 8;
806 3           i = nblock-1;
807 28762 100         for (; i >= 3; i -= 4) {
808 28759           s = (s >> 8) | (block[i] << 8);
809 28759           j = ftab[s] -1;
810 28759           ftab[s] = j;
811 28759           ptr[j] = i;
812 28759           s = (s >> 8) | (block[i-1] << 8);
813 28759           j = ftab[s] -1;
814 28759           ftab[s] = j;
815 28759           ptr[j] = i-1;
816 28759           s = (s >> 8) | (block[i-2] << 8);
817 28759           j = ftab[s] -1;
818 28759           ftab[s] = j;
819 28759           ptr[j] = i-2;
820 28759           s = (s >> 8) | (block[i-3] << 8);
821 28759           j = ftab[s] -1;
822 28759           ftab[s] = j;
823 28759           ptr[j] = i-3;
824             }
825 4 100         for (; i >= 0; i--) {
826 1           s = (s >> 8) | (block[i] << 8);
827 1           j = ftab[s] -1;
828 1           ftab[s] = j;
829 1           ptr[j] = i;
830             }
831              
832             /*--
833             Now ftab contains the first loc of every small bucket.
834             Calculate the running order, from smallest to largest
835             big bucket.
836             --*/
837 771 100         for (i = 0; i <= 255; i++) {
838 768           bigDone [i] = False;
839 768           runningOrder[i] = i;
840             }
841              
842             {
843             Int32 vv;
844 3           Int32 h = 1;
845 15 100         do h = 3 * h + 1; while (h <= 256);
846             do {
847 15           h = h / 3;
848 3318 100         for (i = h; i <= 255; i++) {
849 3303           vv = runningOrder[i];
850 3303           j = i;
851 4594 100         while ( BIGFREQ(runningOrder[j-h]) > BIGFREQ(vv) ) {
852 1433           runningOrder[j] = runningOrder[j-h];
853 1433           j = j - h;
854 1433 100         if (j <= (h - 1)) goto zero;
855             }
856             zero:
857 3303           runningOrder[j] = vv;
858             }
859 15 100         } while (h != 1);
860             }
861              
862             /*--
863             The main sorting loop.
864             --*/
865              
866 3           numQSorted = 0;
867              
868 738 100         for (i = 0; i <= 255; i++) {
869              
870             /*--
871             Process big buckets, starting with the least full.
872             Basically this is a 3-step process in which we call
873             mainQSort3 to sort the small buckets [ss, j], but
874             also make a big effort to avoid the calls if we can.
875             --*/
876 737           ss = runningOrder[i];
877              
878             /*--
879             Step 1:
880             Complete the big bucket [ss] by quicksorting
881             any unsorted small buckets [ss, j], for j != ss.
882             Hopefully previous pointer-scanning phases have already
883             completed many of the small buckets [ss, j], so
884             we don't have to sort them at all.
885             --*/
886 189112 100         for (j = 0; j <= 255; j++) {
887 188377 100         if (j != ss) {
888 187640           sb = (ss << 8) + j;
889 187640 100         if ( ! (ftab[sb] & SETMASK) ) {
890 97680           Int32 lo = ftab[sb] & CLEARMASK;
891 97680           Int32 hi = (ftab[sb+1] & CLEARMASK) - 1;
892 97680 100         if (hi > lo) {
893             if (verb >= 4)
894             VPrintf4 ( " qsort [0x%x, 0x%x] "
895             "done %d this %d\n",
896             ss, j, numQSorted, hi - lo + 1 );
897 5767           mainQSort3 (
898             ptr, block, quadrant, nblock,
899             lo, hi, BZ_N_RADIX, budget
900             );
901 5767           numQSorted += (hi - lo + 1);
902 5767 100         if (*budget < 0) return;
903             }
904             }
905 187638           ftab[sb] |= SETMASK;
906             }
907             }
908              
909 735 50         AssertH ( !bigDone[ss], 1006 );
910              
911             /*--
912             Step 2:
913             Now scan this big bucket [ss] so as to synthesise the
914             sorted order for small buckets [t, ss] for all t,
915             including, magically, the bucket [ss,ss] too.
916             This will avoid doing Real Work in subsequent Step 1's.
917             --*/
918             {
919 188895 100         for (j = 0; j <= 255; j++) {
920 188160           copyStart[j] = ftab[(j << 8) + ss] & CLEARMASK;
921 188160           copyEnd [j] = (ftab[(j << 8) + ss + 1] & CLEARMASK) - 1;
922             }
923 25759 100         for (j = ftab[ss << 8] & CLEARMASK; j < copyStart[ss]; j++) {
924 25024 50         k = ptr[j]-1; if (k < 0) k += nblock;
925 25024           c1 = block[k];
926 25024 100         if (!bigDone[c1])
927 12544           ptr[ copyStart[c1]++ ] = k;
928             }
929 25715 100         for (j = (ftab[(ss+1) << 8] & CLEARMASK) - 1; j > copyEnd[ss]; j--) {
930 24980 100         k = ptr[j]-1; if (k < 0) k += nblock;
931 24980           c1 = block[k];
932 24980 100         if (!bigDone[c1])
933 12544           ptr[ copyEnd[c1]-- ] = k;
934             }
935             }
936              
937 735 50         AssertH ( (copyStart[ss]-1 == copyEnd[ss])
    0          
    0          
938             ||
939             /* Extremely rare case missing in bzip2-1.0.0 and 1.0.1.
940             Necessity for this case is demonstrated by compressing
941             a sequence of approximately 48.5 million of character
942             251; 1.0.0/1.0.1 will then die here. */
943             (copyStart[ss] == 0 && copyEnd[ss] == nblock-1),
944             1007 )
945              
946 188895 100         for (j = 0; j <= 255; j++) ftab[(j << 8) + ss] |= SETMASK;
947              
948             /*--
949             Step 3:
950             The [ss] big bucket is now done. Record this fact,
951             and update the quadrant descriptors. Remember to
952             update quadrants in the overshoot area too, if
953             necessary. The "if (i < 255)" test merely skips
954             this updating for the last bucket processed, since
955             updating for the last bucket is pointless.
956              
957             The quadrant array provides a way to incrementally
958             cache sort orderings, as they appear, so as to
959             make subsequent comparisons in fullGtU() complete
960             faster. For repetitive blocks this makes a big
961             difference (but not big enough to be able to avoid
962             the fallback sorting mechanism, exponential radix sort).
963              
964             The precise meaning is: at all times:
965              
966             for 0 <= i < nblock and 0 <= j <= nblock
967              
968             if block[i] != block[j],
969              
970             then the relative values of quadrant[i] and
971             quadrant[j] are meaningless.
972              
973             else {
974             if quadrant[i] < quadrant[j]
975             then the string starting at i lexicographically
976             precedes the string starting at j
977              
978             else if quadrant[i] > quadrant[j]
979             then the string starting at j lexicographically
980             precedes the string starting at i
981              
982             else
983             the relative ordering of the strings starting
984             at i and j has not yet been determined.
985             }
986             --*/
987 735           bigDone[ss] = True;
988              
989 735 100         if (i < 255) {
990 734           Int32 bbStart = ftab[ss << 8] & CLEARMASK;
991 734           Int32 bbSize = (ftab[(ss+1) << 8] & CLEARMASK) - bbStart;
992 734           Int32 shifts = 0;
993              
994 734 50         while ((bbSize >> shifts) > 65534) shifts++;
995              
996 50506 100         for (j = bbSize-1; j >= 0; j--) {
997 49772           Int32 a2update = ptr[bbStart + j];
998 49772           UInt16 qVal = (UInt16)(j >> shifts);
999 49772           quadrant[a2update] = qVal;
1000 49772 100         if (a2update < BZ_N_OVERSHOOT)
1001 34           quadrant[a2update + nblock] = qVal;
1002             }
1003 734 50         AssertH ( ((bbSize-1) >> shifts) <= 65535, 1002 );
1004             }
1005              
1006             }
1007              
1008             if (verb >= 4)
1009             VPrintf3 ( " %d pointers, %d sorted, %d scanned\n",
1010             nblock, numQSorted, nblock - numQSorted );
1011             }
1012              
1013             #undef BIGFREQ
1014             #undef SETMASK
1015             #undef CLEARMASK
1016              
1017              
1018             /*---------------------------------------------*/
1019             /* Pre:
1020             nblock > 0
1021             arr2 exists for [0 .. nblock-1 +N_OVERSHOOT]
1022             ((UChar*)arr2) [0 .. nblock-1] holds block
1023             arr1 exists for [0 .. nblock-1]
1024              
1025             Post:
1026             ((UChar*)arr2) [0 .. nblock-1] holds block
1027             All other areas of block destroyed
1028             ftab [ 0 .. 65536 ] destroyed
1029             arr1 [0 .. nblock-1] holds sorted order
1030             */
1031 21           void BZ2_blockSort ( EState* s )
1032             {
1033 21           UInt32* ptr = s->ptr;
1034 21           UChar* block = s->block;
1035 21           UInt32* ftab = s->ftab;
1036 21           Int32 nblock = s->nblock;
1037 21           Int32 verb = s->verbosity;
1038 21           Int32 wfact = s->workFactor;
1039             UInt16* quadrant;
1040             Int32 budget;
1041             Int32 budgetInit;
1042             Int32 i;
1043              
1044 21 100         if (nblock < 10000) {
1045 18           fallbackSort ( s->arr1, s->arr2, ftab, nblock, verb );
1046             } else {
1047             /* Calculate the location for quadrant, remembering to get
1048             the alignment right. Assumes that &(block[0]) is at least
1049             2-byte aligned -- this should be ok since block is really
1050             the first section of arr2.
1051             */
1052 3           i = nblock+BZ_N_OVERSHOOT;
1053 3 100         if (i & 1) i++;
1054 3           quadrant = (UInt16*)(&(block[i]));
1055              
1056             /* (wfact-1) / 3 puts the default-factor-30
1057             transition point at very roughly the same place as
1058             with v0.1 and v0.9.0.
1059             Not that it particularly matters any more, since the
1060             resulting compressed stream is now the same regardless
1061             of whether or not we use the main sort or fallback sort.
1062             */
1063 3 50         if (wfact < 1 ) wfact = 1;
1064 3 50         if (wfact > 100) wfact = 100;
1065 3           budgetInit = nblock * ((wfact-1) / 3);
1066 3           budget = budgetInit;
1067              
1068 3           mainSort ( ptr, block, quadrant, ftab, nblock, verb, &budget );
1069             if (verb >= 3)
1070             VPrintf3 ( " %d work, %d block, ratio %5.2f\n",
1071             budgetInit - budget,
1072             nblock,
1073             (float)(budgetInit - budget) /
1074             (float)(nblock==0 ? 1 : nblock) );
1075 3 100         if (budget < 0) {
1076             if (verb >= 2)
1077             VPrintf0 ( " too repetitive; using fallback"
1078             " sorting algorithm\n" );
1079 2           fallbackSort ( s->arr1, s->arr2, ftab, nblock, verb );
1080             }
1081             }
1082              
1083 21           s->origPtr = -1;
1084 31171 50         for (i = 0; i < s->nblock; i++)
1085 31171 100         if (ptr[i] == 0)
1086 21           { s->origPtr = i; break; };
1087              
1088 21 50         AssertH( s->origPtr != -1, 1003 );
1089 21           }
1090              
1091              
1092             /*-------------------------------------------------------------*/
1093             /*--- end blocksort.c ---*/
1094             /*-------------------------------------------------------------*/