Updates to Tomato RAF including NGINX && PHP
[tomato.git] / release / src / router / lzo / doc / LZO.TXT
blob7426ab2bf7c48aa6cb07fe4a52276042e3de983a
2  ============================================================================
3  LZO -- a real-time data compression library
4  ============================================================================
6  Author  : Markus Franz Xaver Johannes Oberhumer
7            <markus@oberhumer.com>
8            http://www.oberhumer.com/opensource/lzo/
9  Version : 2.06
10  Date    : 12 Aug 2011
13  Abstract
14  --------
15  LZO is a portable lossless data compression library written in ANSI C.
16  It offers pretty fast compression and very fast decompression.
17  Decompression requires no memory.
19  In addition there are slower compression levels achieving a quite
20  competitive compression ratio while still decompressing at
21  this very high speed.
23  The LZO algorithms and implementations are copyrighted OpenSource
24  distributed under the GNU General Public License.
27  Introduction
28  ------------
29  LZO is a data compression library which is suitable for data
30  de-/compression in real-time. This means it favours speed
31  over compression ratio.
33  The acronym LZO is standing for Lempel-Ziv-Oberhumer.
35  LZO is written in ANSI C. Both the source code and the compressed
36  data format are designed to be portable across platforms.
38  LZO implements a number of algorithms with the following features:
40  - Decompression is simple and *very* fast.
41  - Requires no memory for decompression.
42  - Compression is pretty fast.
43  - Requires 64 KiB of memory for compression.
44  - Allows you to dial up extra compression at a speed cost in the
45    compressor. The speed of the decompressor is not reduced.
46  - Includes compression levels for generating pre-compressed
47    data which achieve a quite competitive compression ratio.
48  - There is also a compression level which needs only 8 KiB for compression.
49  - Algorithm is thread safe.
50  - Algorithm is lossless.
52  LZO supports overlapping compression and in-place decompression.
55  Design criteria
56  ---------------
57  LZO was designed with speed in mind. Decompressor speed has been
58  favoured over compressor speed. Real-time decompression should be
59  possible for virtually any application. The implementation of the
60  LZO1X decompressor in optimized i386 assembler code runs about at
61  the third of the speed of a memcpy() - and even faster for many files.
63  In fact I first wrote the decompressor of each algorithm thereby
64  defining the compressed data format, verified it with manually
65  created test data and at last added the compressor.
68  Performance
69  -----------
70  To keep you interested, here is an overview of the average results
71  when compressing the Calgary Corpus test suite with a blocksize
72  of 256 KiB, originally done on an ancient Intel Pentium 133.
74  The naming convention of the various algorithms goes LZOxx-N, where N is
75  the compression level. Range 1-9 indicates the fast standard levels using
76  64 KiB memory for compression. Level 99 offers better compression at the
77  cost of more memory (256 KiB), and is still reasonably fast.
78  Level 999 achieves nearly optimal compression - but it is slow
79  and uses much memory, and is mainly intended for generating
80  pre-compressed data.
82  The C version of LZO1X-1 is about 4-5 times faster than the fastest
83  zlib compression level, and it also outperforms other algorithms
84  like LZRW1-A and LZV in both compression ratio and compression speed
85  and decompression speed.
87  +------------------------------------------------------------------------+
88  | Algorithm        Length  CxB   ComLen  %Remn  Bits   Com K/s   Dec K/s |
89  | ---------        ------  ---   ------  -----  ----   -------   ------- |
90  |                                                                        |
91  | memcpy()         224401    1   224401  100.0  8.00  60956.83  59124.58 |
92  |                                                                        |
93  | LZO1-1           224401    1   117362   53.1  4.25   4665.24  13341.98 |
94  | LZO1-99          224401    1   101560   46.7  3.73   1373.29  13823.40 |
95  |                                                                        |
96  | LZO1A-1          224401    1   115174   51.7  4.14   4937.83  14410.35 |
97  | LZO1A-99         224401    1    99958   45.5  3.64   1362.72  14734.17 |
98  |                                                                        |
99  | LZO1B-1          224401    1   109590   49.6  3.97   4565.53  15438.34 |
100  | LZO1B-2          224401    1   106235   48.4  3.88   4297.33  15492.79 |
101  | LZO1B-3          224401    1   104395   47.8  3.83   4018.21  15373.52 |
102  | LZO1B-4          224401    1   104828   47.4  3.79   3024.48  15100.11 |
103  | LZO1B-5          224401    1   102724   46.7  3.73   2827.82  15427.62 |
104  | LZO1B-6          224401    1   101210   46.0  3.68   2615.96  15325.68 |
105  | LZO1B-7          224401    1   101388   46.0  3.68   2430.89  15361.47 |
106  | LZO1B-8          224401    1    99453   45.2  3.62   2183.87  15402.77 |
107  | LZO1B-9          224401    1    99118   45.0  3.60   1677.06  15069.60 |
108  | LZO1B-99         224401    1    95399   43.6  3.48   1286.87  15656.11 |
109  | LZO1B-999        224401    1    83934   39.1  3.13    232.40  16445.05 |
110  |                                                                        |
111  | LZO1C-1          224401    1   111735   50.4  4.03   4883.08  15570.91 |
112  | LZO1C-2          224401    1   108652   49.3  3.94   4424.24  15733.14 |
113  | LZO1C-3          224401    1   106810   48.7  3.89   4127.65  15645.69 |
114  | LZO1C-4          224401    1   105717   47.7  3.82   3007.92  15346.44 |
115  | LZO1C-5          224401    1   103605   47.0  3.76   2829.15  15153.88 |
116  | LZO1C-6          224401    1   102585   46.5  3.72   2631.37  15257.58 |
117  | LZO1C-7          224401    1   101937   46.2  3.70   2378.57  15492.49 |
118  | LZO1C-8          224401    1   100779   45.6  3.65   2171.93  15386.07 |
119  | LZO1C-9          224401    1   100255   45.4  3.63   1691.44  15194.68 |
120  | LZO1C-99         224401    1    97252   44.1  3.53   1462.88  15341.37 |
121  | LZO1C-999        224401    1    87740   40.2  3.21    306.44  16411.94 |
122  |                                                                        |
123  | LZO1F-1          224401    1   113412   50.8  4.07   4755.97  16074.12 |
124  | LZO1F-999        224401    1    89599   40.3  3.23    280.68  16553.90 |
125  |                                                                        |
126  | LZO1X-1(11)      224401    1   118810   52.6  4.21   4544.42  15879.04 |
127  | LZO1X-1(12)      224401    1   113675   50.6  4.05   4411.15  15721.59 |
128  | LZO1X-1          224401    1   109323   49.4  3.95   4991.76  15584.89 |
129  | LZO1X-1(15)      224401    1   108500   49.1  3.93   5077.50  15744.56 |
130  | LZO1X-999        224401    1    82854   38.0  3.04    135.77  16548.48 |
131  |                                                                        |
132  | LZO1Y-1          224401    1   110820   49.8  3.98   4952.52  15638.82 |
133  | LZO1Y-999        224401    1    83614   38.2  3.05    135.07  16385.40 |
134  |                                                                        |
135  | LZO1Z-999        224401    1    83034   38.0  3.04    133.31  10553.74 |
136  |                                                                        |
137  | LZO2A-999        224401    1    87880   40.0  3.20    301.21   8115.75 |
138  +------------------------------------------------------------------------+
140  Notes:
141   - CxB is the number of blocks
142   - K/s is the speed measured in 1000 uncompressed bytes per second
143   - the assembler decompressors are even faster
146  Short documentation
147  -------------------
148  LZO is a block compression algorithm - it compresses and decompresses
149  a block of data. Block size must be the same for compression
150  and decompression.
152  LZO compresses a block of data into matches (a sliding dictionary)
153  and runs of non-matching literals. LZO takes care about long matches
154  and long literal runs so that it produces good results on highly
155  redundant data and deals acceptably with non-compressible data.
157  When dealing with incompressible data, LZO expands the input
158  block by a maximum of 64 bytes per 1024 bytes input.
160  I have verified LZO using such tools as valgrind and other memory checkers.
161  And in addition to compressing gigabytes of files when tuning some parameters
162  I have also consulted various 'lint' programs to spot potential portability
163  problems. LZO is free of any known bugs.
166  The algorithms
167  --------------
168  There are too many algorithms implemented. But I want to support
169  unlimited backward compatibility, so I will not reduce the LZO
170  distribution in the future.
172  As the many object files are mostly independent of each other, the
173  size overhead for an executable statically linked with the LZO library
174  is usually pretty low (just a few KiB) because the linker will only add
175  the modules that you are actually using.
177  I first published LZO1 and LZO1A in the Internet newsgroups
178  comp.compression and comp.compression.research in March 1996.
179  They are mainly included for compatibility reasons. The LZO2A
180  decompressor is too slow, and there is no fast compressor anyway.
182  My experiments have shown that LZO1B is good with a large blocksize
183  or with very redundant data, LZO1F is good with a small blocksize or
184  with binary data and that LZO1X is often the best choice of all.
185  LZO1Y and LZO1Z are almost identical to LZO1X - they can achieve a
186  better compression ratio on some files.
187  Beware, your mileage may vary.
190  Usage of the library
191  --------------------
192  Despite of its size, the basic usage of LZO is really very simple.
194  Let's assume you want to compress some data with LZO1X-1:
195    A) compression
196       * include <lzo/lzo1x.h>
197         call lzo_init()
198         compress your data with lzo1x_1_compress()
199       * link your application with the LZO library
200    B) decompression
201       * include <lzo/lzo1x.h>
202         call lzo_init()
203         decompress your data with lzo1x_decompress()
204       * link your application with the LZO library
206  The program examples/simple.c shows a fully working example.
207  See also LZO.FAQ for more information.
210  Building LZO
211  ------------
212  As LZO uses Autoconf+Automake+Libtool the building process under
213  UNIX systems should be very unproblematic. Shared libraries are
214  supported on many architectures as well.
215  For detailed instructions see the file INSTALL.
217  Please note that due to the design of the ELF executable format
218  the performance of a shared library on i386 systems (e.g. Linux)
219  is a little bit slower, so you may want to link your applications
220  with the static version (liblzo2.a) anyway.
222  For building under DOS, Win16, Win32, OS/2 and other systems
223  take a look at the file B/00readme.txt.
225  In case of troubles (like decompression data errors) try recompiling
226  everything without optimizations - LZO may break the optimizer
227  of your compiler. See the file BUGS.
229  LZO is written in ANSI C. In particular this means:
230    - your compiler must understand prototypes
231    - your compiler must understand prototypes in function pointers
232    - your compiler must correctly promote integrals ("value-preserving")
233    - your preprocessor must implement #elif, #error and stringizing
234    - you must have a conforming and correct <limits.h> header
235    - you must have <stddef.h>, <string.h> and other ANSI C headers
236    - you should have size_t and ptrdiff_t
239  Portability
240  -----------
241  I have built and tested LZO successfully on a variety of platforms
242  including DOS (16 + 32 bit), Windows 3.x (16-bit), Win32, Win64,
243  Linux, *BSD, HP-UX and many more.
245  LZO is also reported to work under AIX, ConvexOS, IRIX, MacOS, PalmOS (Pilot),
246  PSX (Sony Playstation), Solaris, SunOS, TOS (Atari ST) and VxWorks.
247  Furthermore it is said that its performance on a Cray is superior
248  to all other machines...
250  And I think it would be much fun to translate the decompressors
251  to Z-80 or 6502 assembly.
254  The future
255  ----------
256  Here is what I'm planning for the next months. No promises, though...
258  - interfaces to .NET and Mono
259  - interfaces to Perl, Java, Python, Delphi, Visual Basic, ...
260  - improve documentation and API reference
263  Some comments about the source code
264  -----------------------------------
265  Be warned: the main source code in the 'src' directory is a
266  real pain to understand as I've experimented with hundreds of slightly
267  different versions. It contains many #if and some gotos, and
268  is *completely optimized for speed* and not for readability.
269  Code sharing of the different algorithms is implemented by stressing
270  the preprocessor - this can be really confusing. Lots of marcos and
271  assertions don't make things better.
273  Nevertheless LZO compiles very quietly on a variety of
274  compilers with the highest warning levels turned on, even
275  in C++ mode.
278  Copyright
279  ---------
280  LZO is Copyright (C) 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002,
281  2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
282  Markus Franz Xaver Oberhumer <markus@oberhumer.com>.
284  LZO is distributed under the terms of the GNU General Public License (GPL).
285  See the file COPYING.
287  Special licenses for commercial and other applications which
288  are not willing to accept the GNU General Public License
289  are available by contacting the author.