b11e856765a728408dd7e8ad2c806fe52f4bd837
[Biblio-Isis] / lib / Biblio / Isis.pm
1 package Biblio::Isis;
2 use strict;
3
4 use Carp;
5 use File::Glob qw(:globally :nocase);
6
7 BEGIN {
8         use Exporter ();
9         use vars qw ($VERSION @ISA @EXPORT @EXPORT_OK %EXPORT_TAGS);
10         $VERSION     = 0.20;
11         @ISA         = qw (Exporter);
12         #Give a hoot don't pollute, do not export more than needed by default
13         @EXPORT      = qw ();
14         @EXPORT_OK   = qw ();
15         %EXPORT_TAGS = ();
16
17 }
18
19 =head1 NAME
20
21 Biblio::Isis - Read CDS/ISIS, WinISIS and IsisMarc database
22
23 =head1 SYNOPSIS
24
25   use Biblio::Isis;
26
27   my $isis = new Biblio::Isis(
28         isisdb => './cds/cds',
29   );
30
31   for(my $mfn = 1; $mfn <= $isis->count; $mfn++) {
32         print $isis->to_ascii($mfn),"\n";
33   }
34
35 =head1 DESCRIPTION
36
37 This module will read ISIS databases created by DOS CDS/ISIS, WinIsis or
38 IsisMarc. It can be used as perl-only alternative to OpenIsis module which
39 seems to depriciate it's old C<XS> bindings for perl.
40
41 It can create hash values from data in ISIS database (using C<to_hash>),
42 ASCII dump (using C<to_ascii>) or just hash with field names and packed
43 values (like C<^asomething^belse>).
44
45 Unique feature of this module is ability to C<include_deleted> records.
46 It will also skip zero sized fields (OpenIsis has a bug in XS bindings, so
47 fields which are zero sized will be filled with random junk from memory).
48
49 It also has support for identifiers (only if ISIS database is created by
50 IsisMarc), see C<to_hash>.
51
52 This module will always be slower than OpenIsis module which use C
53 library. However, since it's written in perl, it's platform independent (so
54 you don't need C compiler), and can be easily modified. I hope that it
55 creates data structures which are easier to use than ones created by
56 OpenIsis, so reduced time in other parts of the code should compensate for
57 slower performance of this module (speed of reading ISIS database is
58 rarely an issue).
59
60 =head1 METHODS
61
62 =cut
63
64 #  my $ORDN;            # Nodes Order
65 #  my $ORDF;            # Leafs Order
66 #  my $N;               # Number of Memory buffers for nodes
67 #  my $K;               # Number of buffers for first level index
68 #  my $LIV;             # Current number of Index Levels
69 #  my $POSRX;           # Pointer to Root Record in N0x
70 #  my $NMAXPOS;         # Next Available position in N0x
71 #  my $FMAXPOS;         # Next available position in L0x
72 #  my $ABNORMAL;        # Formal BTree normality indicator
73
74 #
75 # some binary reads
76 #
77
78 =head2 new
79
80 Open ISIS database
81
82  my $isis = new Biblio::Isis(
83         isisdb => './cds/cds',
84         read_fdt => 1,
85         include_deleted => 1,
86         hash_filter => sub {
87                 my $v = shift;
88                 $v =~ s#foo#bar#g;
89         },
90         debug => 1,
91  );
92
93 Options are described below:
94
95 =over 5
96
97 =item isisdb
98
99 This is full or relative path to ISIS database files which include
100 common prefix of C<.MST>, and C<.XRF> and optionally C<.FDT> (if using
101 C<read_fdt> option) files.
102
103 In this example it uses C<./cds/cds.MST> and related files.
104
105 =item read_fdt
106
107 Boolean flag to specify if field definition table should be read. It's off
108 by default.
109
110 =item include_deleted
111
112 Don't skip logically deleted records in ISIS.
113
114 =item hash_filter
115
116 Filter code ref which will be used before data is converted to hash.
117
118 =item debug
119
120 Dump a B<lot> of debugging output even at level 1. For even more increase level.
121
122 =back
123
124 =cut
125
126 sub new {
127         my $class = shift;
128         my $self = {};
129         bless($self, $class);
130
131         croak "new needs database name (isisdb) as argument!" unless ({@_}->{isisdb});
132
133         foreach my $v (qw{isisdb debug include_deleted hash_filter}) {
134                 $self->{$v} = {@_}->{$v};
135         }
136
137         my @isis_files = grep(/\.(FDT|MST|XRF|CNT)$/i,glob($self->{isisdb}."*"));
138
139         foreach my $f (@isis_files) {
140                 my $ext = $1 if ($f =~ m/\.(\w\w\w)$/);
141                 $self->{lc($ext)."_file"} = $f;
142         }
143
144         my @must_exist = qw(mst xrf);
145         push @must_exist, "fdt" if ($self->{read_fdt});
146
147         foreach my $ext (@must_exist) {
148                 unless ($self->{$ext."_file"}) {
149                         carp "missing ",uc($ext)," file in ",$self->{isisdb};
150                         return;
151                 }
152         }
153
154         if ($self->{debug}) {
155                 print STDERR "## using files: ",join(" ",@isis_files),"\n";
156                 eval "use Data::Dump";
157
158                 if (! $@) {
159                         *Dumper = *Data::Dump::dump;
160                 } else {
161                         use Data::Dumper;
162                 }
163         }
164
165         # if you want to read .FDT file use read_fdt argument when creating class!
166         if ($self->{read_fdt} && -e $self->{fdt_file}) {
167
168                 # read the $db.FDT file for tags
169                 my $fieldzone=0;
170
171                 open(my $fileFDT, $self->{fdt_file}) || croak "can't read '$self->{fdt_file}': $!";
172                 binmode($fileFDT);
173
174                 while (<$fileFDT>) {
175                         chomp;
176                         if ($fieldzone) {
177                                 my $name=substr($_,0,30);
178                                 my $tag=substr($_,50,3);
179
180                                 $name =~ s/\s+$//;
181                                 $tag =~ s/\s+$//;
182
183                                 $self->{'TagName'}->{$tag}=$name;  
184                         }
185
186                         if (/^\*\*\*/) {
187                                 $fieldzone=1;
188                         }
189                 }
190                 
191                 close($fileFDT);
192         }
193
194         # Get the Maximum MFN from $db.MST
195
196         open($self->{'fileMST'}, $self->{mst_file}) || croak "can't open '$self->{mst_file}': $!";
197         binmode($self->{'fileMST'});
198
199         # MST format:   (* = 32 bit signed)
200         # CTLMFN*       always 0
201         # NXTMFN*       MFN to be assigned to the next record created
202         # NXTMFB*       last block allocated to master file
203         # NXTMFP        offset to next available position in last block
204         # MFTYPE        always 0 for user db file (1 for system)
205         seek($self->{'fileMST'},4,0) || croak "can't seek to offset 0 in MST: $!";
206
207         my $buff;
208
209         read($self->{'fileMST'}, $buff, 4) || croak "can't read NXTMFN from MST: $!";
210         $self->{'NXTMFN'}=unpack("V",$buff) || croak "NXTNFN is zero";
211
212         print STDERR "## self ",Dumper($self),"\n" if ($self->{debug});
213
214         # open files for later
215         open($self->{'fileXRF'}, $self->{xrf_file}) || croak "can't open '$self->{xrf_file}': $!";
216         binmode($self->{'fileXRF'});
217
218         $self ? return $self : return undef;
219 }
220
221 =head2 count
222
223 Return number of records in database
224
225   print $isis->count;
226
227 =cut
228
229 sub count {
230         my $self = shift;
231         return $self->{'NXTMFN'} - 1;
232 }
233
234 =head2 fetch
235
236 Read record with selected MFN
237
238   my $rec = $isis->fetch(55);
239
240 Returns hash with keys which are field names and values are unpacked values
241 for that field like this:
242
243   $rec = {
244     '210' => [ '^aNew York^cNew York University press^dcop. 1988' ],
245     '990' => [ '2140', '88', 'HAY' ],
246   };
247
248 =cut
249
250 sub fetch {
251         my $self = shift;
252
253         my $mfn = shift || croak "fetch needs MFN as argument!";
254
255         # is mfn allready in memory?
256         my $old_mfn = $self->{'current_mfn'} || -1;
257         return $self->{record} if ($mfn == $old_mfn);
258
259         print STDERR "## fetch: $mfn\n" if ($self->{debug});
260
261         # XXX check this?
262         my $mfnpos=($mfn+int(($mfn-1)/127))*4;
263
264         print STDERR "## seeking to $mfnpos in file '$self->{xrf_file}'\n" if ($self->{debug});
265         seek($self->{'fileXRF'},$mfnpos,0);
266
267         my $buff;
268
269         # delete old record
270         delete $self->{record};
271
272         # read XRFMFB abd XRFMFP
273         read($self->{'fileXRF'}, $buff, 4);
274         my $pointer=unpack("V",$buff);
275         if (! $pointer) {
276                 if ($self->{include_deleted}) {
277                         return;
278                 } else {
279                         warn "pointer for MFN $mfn is null\n";
280                         return;
281                 }
282         }
283
284         # check for logically deleted record
285         if ($pointer & 0x80000000) {
286                 print STDERR "## record $mfn is logically deleted\n" if ($self->{debug});
287                 $self->{deleted} = $mfn;
288
289                 return unless $self->{include_deleted};
290
291                 # abs
292                 $pointer = ($pointer ^ 0xffffffff) + 1;
293         }
294
295         my $XRFMFB = int($pointer/2048);
296         my $XRFMFP = $pointer - ($XRFMFB*2048);
297
298         # (XRFMFB - 1) * 512 + XRFMFP
299         # why do i have to do XRFMFP % 1024 ?
300
301         my $blk_off = (($XRFMFB - 1) * 512) + ($XRFMFP % 512);
302
303         print STDERR "## pointer: $pointer XRFMFB: $XRFMFB XRFMFP: $XRFMFP offset: $blk_off\n" if ($self->{'debug'});
304
305         # Get Record Information
306
307         seek($self->{'fileMST'},$blk_off,0) || croak "can't seek to $blk_off: $!";
308
309         read($self->{'fileMST'}, $buff, 4) || croak "can't read 4 bytes at offset $blk_off from MST file: $!";
310         my $value=unpack("V",$buff);
311
312         print STDERR "## offset for rowid $value is $blk_off (blk $XRFMFB off $XRFMFP)\n" if ($self->{debug});
313
314         if ($value!=$mfn) {
315                 if ($value == 0) {
316                         print STDERR "## record $mfn is physically deleted\n" if ($self->{debug});
317                         $self->{deleted} = $mfn;
318                         return;
319                 }
320
321                 carp "Error: MFN ".$mfn." not found in MST file, found $value";    
322                 return;
323         }
324
325         read($self->{'fileMST'}, $buff, 14);
326
327         my ($MFRL,$MFBWB,$MFBWP,$BASE,$NVF,$STATUS) = unpack("vVvvvv", $buff);
328
329         print STDERR "## MFRL: $MFRL MFBWB: $MFBWB MFBWP: $MFBWP BASE: $BASE NVF: $NVF STATUS: $STATUS\n" if ($self->{debug});
330
331         warn "MFRL $MFRL is not even number" unless ($MFRL % 2 == 0);
332
333         warn "BASE is not 18+6*NVF" unless ($BASE == 18 + 6 * $NVF);
334
335         # Get Directory Format
336
337         my @FieldPOS;
338         my @FieldLEN;
339         my @FieldTAG;
340
341         read($self->{'fileMST'}, $buff, 6 * $NVF);
342
343         my $rec_len = 0;
344
345         for (my $i = 0 ; $i < $NVF ; $i++) {
346
347                 my ($TAG,$POS,$LEN) = unpack("vvv", substr($buff,$i * 6, 6));
348
349                 print STDERR "## TAG: $TAG POS: $POS LEN: $LEN\n" if ($self->{debug});
350
351                 # The TAG does not exists in .FDT so we set it to 0.
352                 #
353                 # XXX This is removed from perl version; .FDT file is updated manually, so
354                 # you will often have fields in .MST file which aren't in .FDT. On the other
355                 # hand, IsisMarc doesn't use .FDT files at all!
356
357                 #if (! $self->{TagName}->{$TAG}) {
358                 #       $TAG=0;
359                 #}
360
361                 push @FieldTAG,$TAG;
362                 push @FieldPOS,$POS;
363                 push @FieldLEN,$LEN;
364
365                 $rec_len += $LEN;
366         }
367
368         # Get Variable Fields
369
370         read($self->{'fileMST'},$buff,$rec_len);
371
372         print STDERR "## rec_len: $rec_len poc: ",tell($self->{'fileMST'})."\n" if ($self->{debug});
373
374         for (my $i = 0 ; $i < $NVF ; $i++) {
375                 # skip zero-sized fields
376                 next if ($FieldLEN[$i] == 0);
377
378                 push @{$self->{record}->{$FieldTAG[$i]}}, substr($buff,$FieldPOS[$i],$FieldLEN[$i]);
379         }
380
381         $self->{'current_mfn'} = $mfn;
382
383         print STDERR Dumper($self),"\n" if ($self->{debug});
384
385         return $self->{'record'};
386 }
387
388 =head2 mfn
389
390 Returns current MFN position
391
392   my $mfn = $isis->mfn;
393
394 =cut
395
396 # This function should be simple return $self->{current_mfn},
397 # but if new is called with _hack_mfn it becomes setter.
398 # It's useful in tests when setting $isis->{record} directly
399
400 sub mfn {
401         my $self = shift;
402         return $self->{current_mfn};
403 };
404
405
406 =head2 to_ascii
407
408 Returns ASCII output of record with specified MFN
409
410   print $isis->to_ascii(42);
411
412 This outputs something like this:
413
414   210   ^aNew York^cNew York University press^dcop. 1988
415   990   2140
416   990   88
417   990   HAY
418
419 If C<read_fdt> is specified when calling C<new> it will display field names
420 from C<.FDT> file instead of numeric tags.
421
422 =cut
423
424 sub to_ascii {
425         my $self = shift;
426
427         my $mfn = shift || croak "need MFN";
428
429         my $rec = $self->fetch($mfn) || return;
430
431         my $out = "0\t$mfn";
432
433         foreach my $f (sort keys %{$rec}) {
434                 my $fn = $self->tag_name($f);
435                 $out .= "\n$fn\t".join("\n$fn\t",@{$self->{record}->{$f}});
436         }
437
438         $out .= "\n";
439
440         return $out;
441 }
442
443 =head2 to_hash
444
445 Read record with specified MFN and convert it to hash
446
447   my $hash = $isis->to_hash($mfn);
448
449 It has ability to convert characters (using C<hash_filter>) from ISIS
450 database before creating structures enabling character re-mapping or quick
451 fix-up of data.
452
453 This function returns hash which is like this:
454
455   $hash = {
456     '210' => [
457                {
458                  'c' => 'New York University press',
459                  'a' => 'New York',
460                  'd' => 'cop. 1988'
461                }
462              ],
463     '990' => [
464                '2140',
465                '88',
466                'HAY'
467              ],
468   };
469
470 You can later use that hash to produce any output from ISIS data.
471
472 If database is created using IsisMarc, it will also have to special fields
473 which will be used for identifiers, C<i1> and C<i2> like this:
474
475   '200' => [
476              {
477                'i1' => '1',
478                'i2' => ' '
479                'a' => 'Goa',
480                'f' => 'Valdo D\'Arienzo',
481                'e' => 'tipografie e tipografi nel XVI secolo',
482              }
483            ],
484
485 In case there are repeatable subfields in record, this will create
486 following structure:
487
488   '900' => [ {
489         'a' => [ 'foo', 'bar', 'baz' ],
490   }]
491
492 This method will also create additional field C<000> with MFN.
493
494 =cut
495
496 sub to_hash {
497         my $self = shift;
498
499         my $mfn = shift || confess "need mfn!";
500
501         # init record to include MFN as field 000
502         my $rec = { '000' => [ $mfn ] };
503
504         my $row = $self->fetch($mfn) || return;
505
506         foreach my $k (keys %{$row}) {
507                 foreach my $l (@{$row->{$k}}) {
508
509                         # filter output
510                         if ($self->{'hash_filter'}) {
511                                 $l = $self->{'hash_filter'}->($l);
512                                 next unless defined($l);
513                         }
514
515                         my $val;
516
517                         # has identifiers?
518                         ($val->{'i1'},$val->{'i2'}) = ($1,$2) if ($l =~ s/^([01 #])([01 #])\^/\^/);
519
520                         # has subfields?
521                         if ($l =~ m/\^/) {
522                                 foreach my $t (split(/\^/,$l)) {
523                                         next if (! $t);
524                                         my ($sf,$v) = (substr($t,0,1), substr($t,1));
525                                         # FIXME make this option !
526                                         next unless ($v);
527 #                                       warn "### $k^$sf:$v",$/ if ($self->{debug} > 1);
528
529                                         # FIXME array return optional, by default unroll to ' ; '
530                                         if (ref( $val->{$sf} ) eq 'ARRAY') {
531
532                                                 push @{ $val->{$sf} }, $v;
533                                         } elsif (defined( $val->{$sf} )) {
534                                                 # convert scalar field to array
535                                                 $val->{$sf} = [ $val->{$sf}, $v ];
536                                         } else {
537                                                 $val->{$sf} = $v;
538                                         }
539                                 }
540                         } else {
541                                 $val = $l;
542                         }
543
544                         push @{$rec->{$k}}, $val;
545                 }
546         }
547
548         return $rec;
549 }
550
551 =head2 tag_name
552
553 Return name of selected tag
554
555  print $isis->tag_name('200');
556
557 =cut
558
559 sub tag_name {
560         my $self = shift;
561         my $tag = shift || return;
562         return $self->{'TagName'}->{$tag} || $tag;
563 }
564
565
566 =head2 read_cnt
567
568 Read content of C<.CNT> file and return hash containing it.
569
570   print Dumper($isis->read_cnt);
571
572 This function is not used by module (C<.CNT> files are not required for this
573 module to work), but it can be useful to examine your index (while debugging
574 for example).
575
576 =cut
577
578 sub read_cnt  {
579         my $self = shift;
580
581         croak "missing CNT file in ",$self->{isisdb} unless ($self->{cnt_file});
582
583         # Get the index information from $db.CNT
584    
585         open(my $fileCNT, $self->{cnt_file}) || croak "can't read '$self->{cnt_file}': $!";
586         binmode($fileCNT);
587
588         my $buff;
589
590         read($fileCNT, $buff, 26) || croak "can't read first table from CNT: $!";
591         $self->unpack_cnt($buff);
592
593         read($fileCNT, $buff, 26) || croak "can't read second table from CNT: $!";
594         $self->unpack_cnt($buff);
595
596         close($fileCNT);
597
598         return $self->{cnt};
599 }
600
601 =head2 unpack_cnt
602
603 Unpack one of two 26 bytes fixed length record in C<.CNT> file.
604
605 Here is definition of record:
606
607  off key        description                             size
608   0: IDTYPE     BTree type                              s
609   2: ORDN       Nodes Order                             s
610   4: ORDF       Leafs Order                             s
611   6: N          Number of Memory buffers for nodes      s
612   8: K          Number of buffers for first level index s
613  10: LIV        Current number of Index Levels          s
614  12: POSRX      Pointer to Root Record in N0x           l
615  16: NMAXPOS    Next Available position in N0x          l
616  20: FMAXPOS    Next available position in L0x          l
617  24: ABNORMAL   Formal BTree normality indicator        s
618  length: 26 bytes
619
620 This will fill C<$self> object under C<cnt> with hash. It's used by C<read_cnt>.
621
622 =cut
623
624 sub unpack_cnt {
625         my $self = shift;
626
627         my @flds = qw(ORDN ORDF N K LIV POSRX NMAXPOS FMAXPOS ABNORMAL);
628
629         my $buff = shift || return;
630         my @arr = unpack("vvvvvvVVVv", $buff);
631
632         print STDERR "unpack_cnt: ",join(" ",@arr),"\n" if ($self->{'debug'});
633
634         my $IDTYPE = shift @arr;
635         foreach (@flds) {
636                 $self->{cnt}->{$IDTYPE}->{$_} = abs(shift @arr);
637         }
638 }
639
640 1;
641
642 =head1 BUGS
643
644 Some parts of CDS/ISIS documentation are not detailed enough to exmplain
645 some variations in input databases which has been tested with this module.
646 When I was in doubt, I assumed that OpenIsis's implementation was right
647 (except for obvious bugs).
648
649 However, every effort has been made to test this module with as much
650 databases (and programs that create them) as possible.
651
652 I would be very greatful for success or failure reports about usage of this
653 module with databases from programs other than WinIsis and IsisMarc. I had
654 tested this against ouput of one C<isis.dll>-based application, but I don't
655 know any details about it's version.
656
657 =head1 VERSIONS
658
659 You can find version dependencies documented here
660
661 =over 8 
662
663 =item 0.20
664
665 Added C<< $isis->mfn >> and support for repeatable subfields
666
667 =back
668
669 =head1 AUTHOR
670
671         Dobrica Pavlinusic
672         CPAN ID: DPAVLIN
673         dpavlin@rot13.org
674         http://www.rot13.org/~dpavlin/
675
676 This module is based heavily on code from C<LIBISIS.PHP> library to read ISIS files V0.1.1
677 written in php and (c) 2000 Franck Martin <franck@sopac.org> and released under LGPL.
678
679 =head1 COPYRIGHT
680
681 This program is free software; you can redistribute
682 it and/or modify it under the same terms as Perl itself.
683
684 The full text of the license can be found in the
685 LICENSE file included with this module.
686
687
688 =head1 SEE ALSO
689
690 OpenIsis web site L<http://www.openisis.org>
691
692 perl4lib site L<http://perl4lib.perl.org>
693