/*
	krom2fontx.c

	code: SASANO Takayoshi
	---- freeware, no warranty.
 
	[charset=EUC-JP]

	●目的

	MSX用標準漢字ROMのROMイメージから16×16ドットフォントを切り出して、
	FONTX2形式のフォントに変換する。

	●動作条件

	gccが動く環境であれば基本的に問題は無いはずですが、
	intが32bitでなかったりbig-endianな環境ではどうなるか分かりません。
	開発環境はFreeBSD-4.7R-i386で動くgcc-3.4.2を使っていますので、
	これと似たようなものであれば動作する確率が高いと思われます。

	●コンパイル方法

		gcc krom2fontx.c

	で十分です。得られたa.outを使用して作業を行います。

	●変換対象

	MSX用標準漢字ROMのROMイメージが変換対象となります。

	●使用方法

	引数を指定せずに実行した場合は、簡単な使用方法を表示します。

	実行例）
		uaa@rouge:~$ ./a.out 
		usage: ./a.out [0 | 1] [romfile] [fontname] [fontfile] 
		uaa@rouge:~$ 

	0は半角文字フォントの変換、1は全角文字フォントの変換を行います。
	romfileには、ターゲットとなるROMイメージのファイル名を指定します。
	fontnameには、FONTX2で指定するフォント名を指定します。
	fontfileには、変換結果を格納するファイル名を指定します。
	ファイルが見つからなかった場合を除き、メッセージは特に表示されません。
	shellなりなんなりのプロンプトに戻って、出力用に指定したファイルが
	生成されていれば作業は終了です。

	実行例）
		uaa@rouge:~$ ls
		a.out*          kanji.rom
		uaa@rouge:~$ 
		uaa@rouge:~$ ./a.out 1 kanji.rom MSX jpnzn16x.msx
		uaa@rouge:~$ 
		uaa@rouge:~$ ls
		a.out*          jpnzn16x.msx    kanji.rom
		uaa@rouge:~$ 

	●制限事項

	変換対象となるASCIIコード領域は、0x20〜0x7eおよび0xa0〜0xdfです。
	これら以外のものに関しては対応するデータが
	MSX用標準漢字ROM内に存在しないため、空白としています。
	よって変換結果をDOS/V等でお使いになる場合は、
	必要に応じて不足する記号や罫線の類を各自で追加して下さい。

	変換対象となるSJISコード領域は、このプログラム中の
	CodeTable_SJIS1[]およびCodeTable_SJIS2[]に記述してあります。
	基本的なものに関しては変換するようになっていますが、
	いわゆる機種依存文字がありそうな領域や一部の領域
	（罫線や♪等の記号がある辺り）は、文字の並びが異なっていたり
	空白だったりするために変換対象から外しています。
	これらは必要に応じ、各自で変換対象領域の再設定や
	文字コード変換テーブル等を作成して対処して下さい。

	●参考文献

	FONTXテクニカルリファレンス
	    (http://www.cfc.co.jp/lepton/fontx.html#application)
	漢字コードに関する資料・SJISからJISへ
	    (http://www.net.is.uec.ac.jp/~ueno/material/kanji/sjis2jis.html)
	MKXFONT.COM MSX Version 1.00

	…他、SONYの漢字コード一覧表とかMSX-Datapack Volume1とか。  

	●このプログラムの取り扱いに関して

	このプログラム自体の使用や配布に関する条件はありません。
	その代わり、不具合とか起こった場合も自分で何とかして下さい。
	ていうか、どなたかもっとマトモなコンバータ作って下さいお願いします。

	フォントデータだのROMイメージだのに関してうだうだ書くのは
	趣味じゃないんですが、著作権が存在する以上はそれに従って下さい。
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>


/* FONTX2 header */
#define CODETYPE_ASCII	0
#define	CODETYPE_KANJI	1

/* common */
typedef struct {
	unsigned char	identifier[6];
	unsigned char	fontname[8];
	unsigned char	xsize;
	unsigned char	ysize;
	unsigned char	codetype;
} __attribute__((packed)) FONTX2_HEADER;

/* ascii */
typedef struct {
	FONTX2_HEADER	h;

	unsigned char	d[1];
} __attribute__((packed)) FONTX2_ASCII;

/* sjis */
typedef struct {
	FONTX2_HEADER	h;

	unsigned char	tnum;
	unsigned char	d[1];
} __attribute__((packed)) FONTX2_KANJI;

typedef	struct {
	unsigned short	start;
	unsigned short	end;
} __attribute__((packed)) FONTX2_CODETABLE;

static	FONTX2_CODETABLE	CodeTable_SJIS1[] = {
	{0x8140, 0x817e}, {0x8180, 0x81ac},	/* symbol */
	{0x824f, 0x8258},			/* number */
	{0x8260, 0x8279},			/* alphabet (large) */
			  {0x8281, 0x829a},	/* alphabet (small) */
			  {0x829f, 0x82f1},	/* hiragana */
	{0x8340, 0x837e}, {0x8380, 0x8396},	/* katakana */
			  {0x839f, 0x83b6},	/* greek (large) */
			  {0x83bf, 0x83d6},	/* greek (small) */
	{0x8440, 0x8460},			/* russian (large) */
	{0x8470, 0x847e}, {0x8480, 0x8491},	/* russian (small) */
			  {0x889f, 0x88fc},	/* kanji (JIS1) */
	{0x8940, 0x897e}, {0x8980, 0x89fc},
	{0x8a40, 0x8a7e}, {0x8a80, 0x8afc},
	{0x8b40, 0x8b7e}, {0x8b80, 0x8bfc},
	{0x8c40, 0x8c7e}, {0x8c80, 0x8cfc},
	{0x8d40, 0x8d7e}, {0x8d80, 0x8dfc},
	{0x8e40, 0x8e7e}, {0x8e80, 0x8efc},
	{0x8f40, 0x8f7e}, {0x8f80, 0x8ffc},
	{0x9040, 0x907e}, {0x9080, 0x90fc},
	{0x9140, 0x917e}, {0x9180, 0x91fc},
	{0x9240, 0x927e}, {0x9280, 0x92fc},
	{0x9340, 0x937e}, {0x9380, 0x93fc},
	{0x9440, 0x947e}, {0x9480, 0x94fc},
	{0x9540, 0x957e}, {0x9580, 0x95fc},
	{0x9640, 0x967e}, {0x9680, 0x96fc},
	{0x9740, 0x977e}, {0x9780, 0x97fc},
	{0x9840, 0x9872},
};

static	FONTX2_CODETABLE	CodeTable_SJIS2[] = {
			  {0x989f, 0x98fc},	/* kanji (JIS2) */
	{0x9940, 0x997e}, {0x9980, 0x99fc},
	{0x9a40, 0x9a7e}, {0x9a80, 0x9afc},
	{0x9b40, 0x9b7e}, {0x9b80, 0x9bfc},
	{0x9c40, 0x9c7e}, {0x9c80, 0x9cfc},
	{0x9d40, 0x9d7e}, {0x9d80, 0x9dfc},
	{0x9e40, 0x9e7e}, {0x9e80, 0x9efc},
	{0x9f40, 0x9f7e}, {0x9f80, 0x9ffc},

	{0xe040, 0xe07e}, {0xe080, 0xe0fc},
	{0xe140, 0xe17e}, {0xe180, 0xe1fc},
	{0xe240, 0xe27e}, {0xe280, 0xe2fc},
	{0xe340, 0xe37e}, {0xe380, 0xe3fc},
	{0xe440, 0xe47e}, {0xe480, 0xe4fc},
	{0xe540, 0xe57e}, {0xe580, 0xe5fc},
	{0xe640, 0xe67e}, {0xe680, 0xe6fc},
	{0xe740, 0xe77e}, {0xe780, 0xe7fc},
	{0xe840, 0xe87e}, {0xe880, 0xe8fc},
	{0xe940, 0xe97e}, {0xe980, 0xe9fc},
#if 0
	{0xea40, 0xea7e}, {0xea80, 0xeaa2},
#else
	{0xea40, 0xea7e}, {0xea80, 0xea9e}, 		  
#endif
};

/* ROM data buffer, font data bufer */
#define	BUFFERSIZE	(2048 * 1024)
static	char	RomData[BUFFERSIZE];
static	char	FontData[BUFFERSIZE];

/* re-arrangement */
static	void	extract16(char *in, char *out)
{
	int	i;

	for (i = 0; i < 16; i += 2) {
		out[i]      = in[i / 2];
		out[i +  1] = in[i / 2 +  8];
		out[i + 16] = in[i / 2 + 16];
		out[i + 17] = in[i / 2 + 24];
	}

	return;
}

static	void	extract8(char *in, char *out)
{
	int	i;

	for (i = 0; i < 8; i ++) {
#if 1
		/* left side */
		out[i]     = in[i];
		out[i + 8] = in[i +  16];
#else
		/* right side */
		out[i]     = in[i +  1];
		out[i + 8] = in[i + 17];
#endif
	}

	return;
}

#if 0
/* display 16dot/line * n */
static	void	disp16(unsigned char *data, int line)
{
	int	i;
	unsigned short	mask, d;

	for (i = 0; i < line; i++, data += 2) {
		d = (data[0] << 8) | data[1];

		for (mask = 0x8000; mask > 0; mask >>= 1) {
			printf("%s", (mask & d) ? "##" : "  ");
		}
		printf("\n");
	}

	return;
}

/* display 8dot/line * n */
static	void	disp8(unsigned char *data, int line)
{
	int	i;
	unsigned char	mask;

	for (i = 0; i < line; i++, data++) {
		for (mask = 0x80; mask > 0; mask >>= 1) {
			printf("%s", (mask & *data) ? "##" : "  ");
		}
		printf("\n");
	}

	return;
}
#endif

/* SJIS -> JIS */
static	int	_mbcjmstojis(int jms)
{
	int	low, high;

	high = (jms >> 8) & 0xff;
	low  =  jms       & 0xff;

	if (low < 0x9f) {
		if (high < 0xa0) {
			high -= 0x81;
			high *= 2;
			high += 0x21;
		} else {
			high -= 0xe0;
			high *= 2;
			high += 0x5f;
		}
			
		if (low > 0x7f) low--;
		low -= 0x1f;
	} else {
		if (high < 0xa0) {
			high -= 0x81;
			high *= 2;
			high += 0x22;
		} else {
			high -= 0xe0;
			high *= 2;
			high += 0x60;
		}

		low -= 0x7e;
	}

	return (high << 8) | low;
}

/* get kanji font pointer */
static	unsigned char	*get_kanji_pointer(int sjis)
{
	int	kuten, ku, ten, idx, offset;

	kuten = _mbcjmstojis(sjis) - 0x2020;
	ku  = (kuten >> 8) & 0xff;
	ten =  kuten       & 0xff;

	if (ku < 48) {
		idx = ku * 96 + ten - (ku >= 16) * 512;
		offset = 0;

	} else {
		idx = (ku - 48) * 96 + ten;
		offset = 0x00020000;
	}

	return RomData + offset + 32 * idx;
}

/* copy CodeTable */
static	char	*copy_table(char *dst, FONTX2_CODETABLE *src, int entry)
{
	int	i;

	/* table must be little-endian */
	for (i = 0; i < entry; i++) {
		*dst++ = src[i].start & 0xff;
		*dst++ = (src[i].start >> 8) & 0xff;
		*dst++ = src[i].end & 0xff;
		*dst++ = (src[i].end >> 8) & 0xff;
	}

	return dst;
}

/* Check JIS1 */
static	int	isJIS1(void)
{
	static	char	pattern[] = {
		0x00, 0x40, 0x20, 0x10, 0x08, 0x04, 0x02, 0x01,
	};

	return !memcmp(get_kanji_pointer(0x815f), pattern, sizeof(pattern));
}

/* Check JIS2 */
static	int	isJIS2(void)
{
	int	i, sum;
	unsigned char	*ptr;

	ptr = get_kanji_pointer(0xea9e);

	for (i = sum = 0; ptr != NULL && i < 8; i++) {
		sum += *ptr++;
	}

	return (sum & 0xff) == 0x95;
}

/* convert (kanji) */
static	void	convert_kanji(int argc, char *argv[])
{
	int	i, tnum1, tnum2, sjis, chr;
	unsigned char	*d, *ptr;
	FILE	*fp;
	FONTX2_KANJI	*f;

	memset(FontData, 0, sizeof(FontData));
	f = (FONTX2_KANJI *)FontData;

	/* JIS1 available? */
	tnum1 = (sizeof(CodeTable_SJIS1) / sizeof(FONTX2_CODETABLE)) *
		isJIS1();

	/* JIS2 available? */
	tnum2 = (sizeof(CodeTable_SJIS2) / sizeof(FONTX2_CODETABLE)) *
		isJIS2();

	/* create header */
	strncpy(f->h.identifier, "FONTX2", sizeof(f->h.identifier));
	strncpy(f->h.fontname, argv[3], sizeof(f->h.fontname));
	for (i = 0; i < sizeof(f->h.fontname); i++) {
		if (f->h.fontname[i] < 0x20) f->h.fontname[i] = 0x20;
	}
	f->h.xsize = 16;
	f->h.ysize = 16;
	f->h.codetype = CODETYPE_KANJI;
	f->tnum = tnum1 + tnum2;

	/* make CodeTable */
	d = f->d;
	d = copy_table(d, CodeTable_SJIS1, tnum1);
	d = copy_table(d, CodeTable_SJIS2, tnum2);
	chr = 0;

	/* convert font (JIS1) */
	for (i = 0; i < tnum1; i++) {
		for (sjis = CodeTable_SJIS1[i].start;
		     sjis <= CodeTable_SJIS1[i].end; sjis++, chr++) {
			ptr = get_kanji_pointer(sjis);
			if (ptr == NULL) {
				printf("font not found: SJIS #%x\n", sjis);
			} else {
				extract16(ptr, d);
			}
			d += 32;
		}
	}

	/* convert font (JIS2) */
	for (i = 0; i < tnum2; i++) {
		for (sjis = CodeTable_SJIS2[i].start;
		     sjis <= CodeTable_SJIS2[i].end; sjis++, chr++) {
			ptr = get_kanji_pointer(sjis);
			if (ptr == NULL) {
				printf("font not found: SJIS #%x\n", sjis);
			} else {
				extract16(ptr, d);
			}
			d += 32;
		}
	}

	/* save result */
	fp = fopen(argv[4], "wb");
	if (fp != NULL) {
		fwrite(FontData, 1,
		       (sizeof(FONTX2_HEADER) + (tnum1 + tnum2) *
			sizeof(FONTX2_CODETABLE) + 32 * chr + 1), fp);
	}
	fclose(fp);

	return;
}

/* convert (ASCII) */
static	void	convert_ascii(int argc, char *argv[])
{
	int	i;
	FILE	*fp;
	FONTX2_ASCII	*f;

	memset(FontData, 0, sizeof(FontData));
	f = (FONTX2_ASCII *)FontData;

	/* create header */
	strncpy(f->h.identifier, "FONTX2", sizeof(f->h.identifier));
	strncpy(f->h.fontname, argv[3], sizeof(f->h.fontname));
	for (i = 0; i < sizeof(f->h.fontname); i++) {
		if (f->h.fontname[i] < 0x20) f->h.fontname[i] = 0x20;
	}
	f->h.xsize = 16 / 2;
	f->h.ysize = 16;
	f->h.codetype = CODETYPE_ASCII;

	/* convert font (ASCII, 0x20-0x7e) */
	for (i = 0x20; i < 0x80; i++) {
		extract8(RomData + 0x0000 + 32 * (i - 0x20), &f->d[16 * i]);
	}

	/* convert font (ASCII, 0xa0-0xdf) */
	for (i = 0xa0; i < 0xe0; i++) {
		extract8(RomData + 0x6c00 + 32 * (i - 0xa0), &f->d[16 * i]);
	}

	/* save result */
	fp = fopen(argv[4], "wb");
	if (fp != NULL) {
		fwrite(FontData, 1, sizeof(FONTX2_HEADER) + 256 * 16, fp);
	}
	fclose(fp);

	return;
}

/* convert all characters */
static	void	convert_font(int argc, char *argv[])
{
	switch (atoi(argv[1])) {
	case	0:
		convert_ascii(argc, argv);
		break;
	case	1:
		convert_kanji(argc, argv);
		break;
	default:
		break;
	}

	return;
}

/* entry */
int	main(int argc, char *argv[])
{
	int	result;
	FILE	*fp;

	if (argc < 5) {
		printf("usage: %s [0 | 1] [romfile] [fontname] [fontfile] \n",
		       argv[0]);
		result = EXIT_FAILURE;
		goto fin0;
	}

	fp = fopen(argv[2], "rb");
	if (fp == NULL) {
		printf("file open error\n");
		result = EXIT_FAILURE;
		goto fin0;
	}

	memset(RomData, ~0, sizeof(RomData));
	fread(RomData, 1, sizeof(RomData), fp);

	convert_font(argc, argv);

// fin1:
	fclose(fp);
 fin0:
	return result;
}