Publishing nanopb-0.3.2
[apps/agl-service-can-low-level.git] / generator / nanopb_generator.py
old mode 100644 (file)
new mode 100755 (executable)
index 6a41f46..8c87ff5
@@ -1,33 +1,42 @@
+#!/usr/bin/python
+
 '''Generate header file for nanopb from a ProtoBuf FileDescriptorSet.'''
-nanopb_version = "nanopb-0.2.0"
+nanopb_version = "nanopb-0.3.2"
+
+import sys
+
+try:
+    # Add some dummy imports to keep packaging tools happy.
+    import google, distutils.util # bbfreeze seems to need these
+    import pkg_resources # pyinstaller / protobuf 2.5 seem to need these
+except:
+    # Don't care, we will error out later if it is actually important.
+    pass
 
 try:
+    import google.protobuf.text_format as text_format
     import google.protobuf.descriptor_pb2 as descriptor
 except:
-    print
-    print "*************************************************************"
-    print "*** Could not import the Google protobuf Python libraries ***"
-    print "*** Try installing package 'python-protobuf' or similar.  ***"
-    print "*************************************************************"
-    print
+    sys.stderr.write('''
+         *************************************************************
+         *** Could not import the Google protobuf Python libraries ***
+         *** Try installing package 'python-protobuf' or similar.  ***
+         *************************************************************
+    ''' + '\n')
     raise
 
 try:
-    import nanopb_pb2
+    import proto.nanopb_pb2 as nanopb_pb2
+    import proto.plugin_pb2 as plugin_pb2
 except:
-    print
-    print "***************************************************************"
-    print "*** Could not import the precompiled nanopb_pb2.py.         ***"
-    print "*** Run 'make' in the 'generator' folder to update the file.***"
-    print "***************************************************************"
-    print
+    sys.stderr.write('''
+         ********************************************************************
+         *** Failed to import the protocol definitions for generator.     ***
+         *** You have to run 'make' in the nanopb/generator/proto folder. ***
+         ********************************************************************
+    ''' + '\n')
     raise
 
-
-
-
-
-
 # ---------------------------------------------------------------------------
 #                     Generation of single fields
 # ---------------------------------------------------------------------------
@@ -35,28 +44,34 @@ except:
 import time
 import os.path
 
-# Values are tuple (c type, pb type)
+# Values are tuple (c type, pb type, encoded size, int_size_allowed)
 FieldD = descriptor.FieldDescriptorProto
 datatypes = {
-    FieldD.TYPE_BOOL:       ('bool',     'BOOL'),
-    FieldD.TYPE_DOUBLE:     ('double',   'DOUBLE'),
-    FieldD.TYPE_FIXED32:    ('uint32_t', 'FIXED32'),
-    FieldD.TYPE_FIXED64:    ('uint64_t', 'FIXED64'),
-    FieldD.TYPE_FLOAT:      ('float',    'FLOAT'),
-    FieldD.TYPE_INT32:      ('int32_t',  'INT32'),
-    FieldD.TYPE_INT64:      ('int64_t',  'INT64'),
-    FieldD.TYPE_SFIXED32:   ('int32_t',  'SFIXED32'),
-    FieldD.TYPE_SFIXED64:   ('int64_t',  'SFIXED64'),
-    FieldD.TYPE_SINT32:     ('int32_t',  'SINT32'),
-    FieldD.TYPE_SINT64:     ('int64_t',  'SINT64'),
-    FieldD.TYPE_UINT32:     ('uint32_t', 'UINT32'),
-    FieldD.TYPE_UINT64:     ('uint64_t', 'UINT64')
+    FieldD.TYPE_BOOL:       ('bool',     'BOOL',        1,  False),
+    FieldD.TYPE_DOUBLE:     ('double',   'DOUBLE',      8,  False),
+    FieldD.TYPE_FIXED32:    ('uint32_t', 'FIXED32',     4,  False),
+    FieldD.TYPE_FIXED64:    ('uint64_t', 'FIXED64',     8,  False),
+    FieldD.TYPE_FLOAT:      ('float',    'FLOAT',       4,  False),
+    FieldD.TYPE_INT32:      ('int32_t',  'INT32',      10,  True),
+    FieldD.TYPE_INT64:      ('int64_t',  'INT64',      10,  True),
+    FieldD.TYPE_SFIXED32:   ('int32_t',  'SFIXED32',    4,  False),
+    FieldD.TYPE_SFIXED64:   ('int64_t',  'SFIXED64',    8,  False),
+    FieldD.TYPE_SINT32:     ('int32_t',  'SINT32',      5,  True),
+    FieldD.TYPE_SINT64:     ('int64_t',  'SINT64',     10,  True),
+    FieldD.TYPE_UINT32:     ('uint32_t', 'UINT32',      5,  True),
+    FieldD.TYPE_UINT64:     ('uint64_t', 'UINT64',     10,  True)
+}
+
+# Integer size overrides (from .proto settings)
+intsizes = {
+    nanopb_pb2.IS_8:     'int8_t',
+    nanopb_pb2.IS_16:    'int16_t',
+    nanopb_pb2.IS_32:    'int32_t',
+    nanopb_pb2.IS_64:    'int64_t',
 }
 
 class Names:
-    '''Keeps a set of nested names and formats them to C identifier.
-    You can subclass this with your own implementation.
-    '''
+    '''Keeps a set of nested names and formats them to C identifier.'''
     def __init__(self, parts = ()):
         if isinstance(parts, Names):
             parts = parts.parts
@@ -82,6 +97,55 @@ def names_from_type_name(type_name):
         raise NotImplementedError("Lookup of non-absolute type names is not supported")
     return Names(type_name[1:].split('.'))
 
+def varint_max_size(max_value):
+    '''Returns the maximum number of bytes a varint can take when encoded.'''
+    for i in range(1, 11):
+        if (max_value >> (i * 7)) == 0:
+            return i
+    raise ValueError("Value too large for varint: " + str(max_value))
+
+assert varint_max_size(0) == 1
+assert varint_max_size(127) == 1
+assert varint_max_size(128) == 2
+
+class EncodedSize:
+    '''Class used to represent the encoded size of a field or a message.
+    Consists of a combination of symbolic sizes and integer sizes.'''
+    def __init__(self, value = 0, symbols = []):
+        if isinstance(value, (str, Names)):
+            symbols = [str(value)]
+            value = 0
+        self.value = value
+        self.symbols = symbols
+    
+    def __add__(self, other):
+        if isinstance(other, (int, long)):
+            return EncodedSize(self.value + other, self.symbols)
+        elif isinstance(other, (str, Names)):
+            return EncodedSize(self.value, self.symbols + [str(other)])
+        elif isinstance(other, EncodedSize):
+            return EncodedSize(self.value + other.value, self.symbols + other.symbols)
+        else:
+            raise ValueError("Cannot add size: " + repr(other))
+
+    def __mul__(self, other):
+        if isinstance(other, (int, long)):
+            return EncodedSize(self.value * other, [str(other) + '*' + s for s in self.symbols])
+        else:
+            raise ValueError("Cannot multiply size: " + repr(other))
+
+    def __str__(self):
+        if not self.symbols:
+            return str(self.value)
+        else:
+            return '(' + str(self.value) + ' + ' + ' + '.join(self.symbols) + ')'
+
+    def upperlimit(self):
+        if not self.symbols:
+            return self.value
+        else:
+            return 2**32 - 1
+
 class Enum:
     def __init__(self, names, desc, enum_options):
         '''desc is EnumDescriptorProto'''
@@ -107,11 +171,14 @@ class Field:
         '''desc is FieldDescriptorProto'''
         self.tag = desc.number
         self.struct_name = struct_name
+        self.union_name = None
         self.name = desc.name
         self.default = None
         self.max_size = None
         self.max_count = None
         self.array_decl = ""
+        self.enc_size = None
+        self.ctype = None
         
         # Parse field options
         if field_options.HasField("max_size"):
@@ -138,112 +205,222 @@ class Field:
         else:
             raise NotImplementedError(desc.label)
         
+        # Check if the field can be implemented with static allocation
+        # i.e. whether the data size is known.
+        if desc.type == FieldD.TYPE_STRING and self.max_size is None:
+            can_be_static = False
+        
+        if desc.type == FieldD.TYPE_BYTES and self.max_size is None:
+            can_be_static = False
+        
+        # Decide how the field data will be allocated
+        if field_options.type == nanopb_pb2.FT_DEFAULT:
+            if can_be_static:
+                field_options.type = nanopb_pb2.FT_STATIC
+            else:
+                field_options.type = nanopb_pb2.FT_CALLBACK
+        
+        if field_options.type == nanopb_pb2.FT_STATIC and not can_be_static:
+            raise Exception("Field %s is defined as static, but max_size or "
+                            "max_count is not given." % self.name)
+        
+        if field_options.type == nanopb_pb2.FT_STATIC:
+            self.allocation = 'STATIC'
+        elif field_options.type == nanopb_pb2.FT_POINTER:
+            self.allocation = 'POINTER'
+        elif field_options.type == nanopb_pb2.FT_CALLBACK:
+            self.allocation = 'CALLBACK'
+        else:
+            raise NotImplementedError(field_options.type)
+        
         # Decide the C data type to use in the struct.
         if datatypes.has_key(desc.type):
-            self.ctype, self.pbtype = datatypes[desc.type]
+            self.ctype, self.pbtype, self.enc_size, isa = datatypes[desc.type]
+
+            # Override the field size if user wants to use smaller integers
+            if isa and field_options.int_size != nanopb_pb2.IS_DEFAULT:
+                self.ctype = intsizes[field_options.int_size]
+                if desc.type == FieldD.TYPE_UINT32 or desc.type == FieldD.TYPE_UINT64:
+                    self.ctype = 'u' + self.ctype;
         elif desc.type == FieldD.TYPE_ENUM:
             self.pbtype = 'ENUM'
             self.ctype = names_from_type_name(desc.type_name)
             if self.default is not None:
                 self.default = self.ctype + self.default
+            self.enc_size = 5 # protoc rejects enum values > 32 bits
         elif desc.type == FieldD.TYPE_STRING:
             self.pbtype = 'STRING'
-            if self.max_size is None:
-                can_be_static = False
-            else:
+            self.ctype = 'char'
+            if self.allocation == 'STATIC':
                 self.ctype = 'char'
                 self.array_decl += '[%d]' % self.max_size
+                self.enc_size = varint_max_size(self.max_size) + self.max_size
         elif desc.type == FieldD.TYPE_BYTES:
             self.pbtype = 'BYTES'
-            if self.max_size is None:
-                can_be_static = False
-            else:
+            if self.allocation == 'STATIC':
                 self.ctype = self.struct_name + self.name + 't'
+                self.enc_size = varint_max_size(self.max_size) + self.max_size
+            elif self.allocation == 'POINTER':
+                self.ctype = 'pb_bytes_array_t'
         elif desc.type == FieldD.TYPE_MESSAGE:
             self.pbtype = 'MESSAGE'
             self.ctype = self.submsgname = names_from_type_name(desc.type_name)
+            self.enc_size = None # Needs to be filled in after the message type is available
         else:
             raise NotImplementedError(desc.type)
         
-        if field_options.type == nanopb_pb2.FT_DEFAULT:
-            if can_be_static:
-                field_options.type = nanopb_pb2.FT_STATIC
-            else:
-                field_options.type = nanopb_pb2.FT_CALLBACK
-        
-        if field_options.type == nanopb_pb2.FT_STATIC and not can_be_static:
-            raise Exception("Field %s is defined as static, but max_size or max_count is not given." % self.name)
-        
-        if field_options.type == nanopb_pb2.FT_STATIC:
-            self.allocation = 'STATIC'
-        elif field_options.type == nanopb_pb2.FT_CALLBACK:
-            self.allocation = 'CALLBACK'
-            self.ctype = 'pb_callback_t'
-            self.array_decl = ''
-        else:
-            raise NotImplementedError(field_options.type)
-    
     def __cmp__(self, other):
         return cmp(self.tag, other.tag)
     
     def __str__(self):
-        if self.rules == 'OPTIONAL':
-            result = '    bool has_' + self.name + ';\n'
-        elif self.rules == 'REPEATED' and self.allocation == 'STATIC':
-            result = '    size_t ' + self.name + '_count;\n'
+        result = ''
+        if self.allocation == 'POINTER':
+            if self.rules == 'REPEATED':
+                result += '    pb_size_t ' + self.name + '_count;\n'
+            
+            if self.pbtype == 'MESSAGE':
+                # Use struct definition, so recursive submessages are possible
+                result += '    struct _%s *%s;' % (self.ctype, self.name)
+            elif self.rules == 'REPEATED' and self.pbtype in ['STRING', 'BYTES']:
+                # String/bytes arrays need to be defined as pointers to pointers
+                result += '    %s **%s;' % (self.ctype, self.name)
+            else:
+                result += '    %s *%s;' % (self.ctype, self.name)
+        elif self.allocation == 'CALLBACK':
+            result += '    pb_callback_t %s;' % self.name
         else:
-            result = ''
-        result += '    %s %s%s;' % (self.ctype, self.name, self.array_decl)
+            if self.rules == 'OPTIONAL' and self.allocation == 'STATIC':
+                result += '    bool has_' + self.name + ';\n'
+            elif self.rules == 'REPEATED' and self.allocation == 'STATIC':
+                result += '    pb_size_t ' + self.name + '_count;\n'
+            result += '    %s %s%s;' % (self.ctype, self.name, self.array_decl)
         return result
     
     def types(self):
         '''Return definitions for any special types this field might need.'''
         if self.pbtype == 'BYTES' and self.allocation == 'STATIC':
-            result = 'typedef struct {\n'
-            result += '    size_t size;\n'
-            result += '    uint8_t bytes[%d];\n' % self.max_size
-            result += '} %s;\n' % self.ctype
+            result = 'typedef PB_BYTES_ARRAY_T(%d) %s;\n' % (self.max_size, self.ctype)
         else:
-            result = None
+            result = ''
         return result
     
+    def get_dependencies(self):
+        '''Get list of type names used by this field.'''
+        if self.allocation == 'STATIC':
+            return [str(self.ctype)]
+        else:
+            return []
+
+    def get_initializer(self, null_init, inner_init_only = False):
+        '''Return literal expression for this field's default value.
+        null_init: If True, initialize to a 0 value instead of default from .proto
+        inner_init_only: If True, exclude initialization for any count/has fields
+        '''
+
+        inner_init = None
+        if self.pbtype == 'MESSAGE':
+            if null_init:
+                inner_init = '%s_init_zero' % self.ctype
+            else:
+                inner_init = '%s_init_default' % self.ctype
+        elif self.default is None or null_init:
+            if self.pbtype == 'STRING':
+                inner_init = '""'
+            elif self.pbtype == 'BYTES':
+                inner_init = '{0, {0}}'
+            elif self.pbtype == 'ENUM':
+                inner_init = '(%s)0' % self.ctype
+            else:
+                inner_init = '0'
+        else:
+            if self.pbtype == 'STRING':
+                inner_init = self.default.encode('utf-8').encode('string_escape')
+                inner_init = inner_init.replace('"', '\\"')
+                inner_init = '"' + inner_init + '"'
+            elif self.pbtype == 'BYTES':
+                data = str(self.default).decode('string_escape')
+                data = ['0x%02x' % ord(c) for c in data]
+                if len(data) == 0:
+                    inner_init = '{0, {0}}'
+                else:
+                    inner_init = '{%d, {%s}}' % (len(data), ','.join(data))
+            elif self.pbtype in ['FIXED32', 'UINT32']:
+                inner_init = str(self.default) + 'u'
+            elif self.pbtype in ['FIXED64', 'UINT64']:
+                inner_init = str(self.default) + 'ull'
+            elif self.pbtype in ['SFIXED64', 'INT64']:
+                inner_init = str(self.default) + 'll'
+            else:
+                inner_init = str(self.default)
+        
+        if inner_init_only:
+            return inner_init
+
+        outer_init = None
+        if self.allocation == 'STATIC':
+            if self.rules == 'REPEATED':
+                outer_init = '0, {'
+                outer_init += ', '.join([inner_init] * self.max_count)
+                outer_init += '}'
+            elif self.rules == 'OPTIONAL':
+                outer_init = 'false, ' + inner_init
+            else:
+                outer_init = inner_init
+        elif self.allocation == 'POINTER':
+            if self.rules == 'REPEATED':
+                outer_init = '0, NULL'
+            else:
+                outer_init = 'NULL'
+        elif self.allocation == 'CALLBACK':
+            if self.pbtype == 'EXTENSION':
+                outer_init = 'NULL'
+            else:
+                outer_init = '{{NULL}, NULL}'
+
+        return outer_init
+
     def default_decl(self, declaration_only = False):
         '''Return definition for this field's default value.'''
         if self.default is None:
             return None
 
-        ctype, default = self.ctype, self.default
+        ctype = self.ctype
+        default = self.get_initializer(False, True)
         array_decl = ''
         
         if self.pbtype == 'STRING':
             if self.allocation != 'STATIC':
                 return None # Not implemented
-        
             array_decl = '[%d]' % self.max_size
-            default = str(self.default).encode('string_escape')
-            default = default.replace('"', '\\"')
-            default = '"' + default + '"'
         elif self.pbtype == 'BYTES':
             if self.allocation != 'STATIC':
                 return None # Not implemented
-
-            data = self.default.decode('string_escape')
-            data = ['0x%02x' % ord(c) for c in data]
-            default = '{%d, {%s}}' % (len(data), ','.join(data))
         
         if declaration_only:
             return 'extern const %s %s_default%s;' % (ctype, self.struct_name + self.name, array_decl)
         else:
             return 'const %s %s_default%s = %s;' % (ctype, self.struct_name + self.name, array_decl, default)
     
+    def tags(self):
+        '''Return the #define for the tag number of this field.'''
+        identifier = '%s_%s_tag' % (self.struct_name, self.name)
+        return '#define %-40s %d\n' % (identifier, self.tag)
+    
     def pb_field_t(self, prev_field_name):
         '''Return the pb_field_t initializer to use in the constant array.
         prev_field_name is the name of the previous field or None.
         '''
-        result  = '    PB_FIELD(%3d, ' % self.tag
+
+        if self.rules == 'ONEOF':
+            result = '    PB_ONEOF_FIELD(%s, ' % self.union_name
+        else:
+            result = '    PB_FIELD('
+
+        result += '%3d, ' % self.tag
         result += '%-8s, ' % self.pbtype
         result += '%s, ' % self.rules
-        result += '%s, ' % self.allocation
+        result += '%-8s, ' % self.allocation
+        result += '%s, ' % ("FIRST" if not prev_field_name else "OTHER")
         result += '%s, ' % self.struct_name
         result += '%s, ' % self.name
         result += '%s, ' % (prev_field_name or self.name)
@@ -254,6 +431,8 @@ class Field:
             result += '0)'
         elif self.pbtype in ['BYTES', 'STRING'] and self.allocation != 'STATIC':
             result += '0)' # Arbitrary size default values not implemented
+        elif self.rules == 'OPTEXT':
+            result += '0)' # Default value for extensions is not implemented
         else:
             result += '&%s_default)' % (self.struct_name + self.name)
         
@@ -265,15 +444,214 @@ class Field:
         if self.pbtype == 'MESSAGE':
             if self.rules == 'REPEATED' and self.allocation == 'STATIC':
                 return 'pb_membersize(%s, %s[0])' % (self.struct_name, self.name)
+            elif self.rules == 'ONEOF':
+                return 'pb_membersize(%s, %s.%s)' % (self.struct_name, self.union_name, self.name)
             else:
                 return 'pb_membersize(%s, %s)' % (self.struct_name, self.name)
 
         return max(self.tag, self.max_size, self.max_count)        
 
+    def encoded_size(self, allmsgs):
+        '''Return the maximum size that this field can take when encoded,
+        including the field tag. If the size cannot be determined, returns
+        None.'''
+        
+        if self.allocation != 'STATIC':
+            return None
+        
+        if self.pbtype == 'MESSAGE':
+            for msg in allmsgs:
+                if msg.name == self.submsgname:
+                    encsize = msg.encoded_size(allmsgs)
+                    if encsize is None:
+                        return None # Submessage size is indeterminate
+                        
+                    # Include submessage length prefix
+                    encsize += varint_max_size(encsize.upperlimit())
+                    break
+            else:
+                # Submessage cannot be found, this currently occurs when
+                # the submessage type is defined in a different file.
+                # Instead of direct numeric value, reference the size that
+                # has been #defined in the other file.
+                encsize = EncodedSize(self.submsgname + 'size')
+
+                # We will have to make a conservative assumption on the length
+                # prefix size, though.
+                encsize += 5
+
+        elif self.enc_size is None:
+            raise RuntimeError("Could not determine encoded size for %s.%s"
+                               % (self.struct_name, self.name))
+        else:
+            encsize = EncodedSize(self.enc_size)
+        
+        encsize += varint_max_size(self.tag << 3) # Tag + wire type
+
+        if self.rules == 'REPEATED':
+            # Decoders must be always able to handle unpacked arrays.
+            # Therefore we have to reserve space for it, even though
+            # we emit packed arrays ourselves.
+            encsize *= self.max_count
+        
+        return encsize
+
+
+class ExtensionRange(Field):
+    def __init__(self, struct_name, range_start, field_options):
+        '''Implements a special pb_extension_t* field in an extensible message
+        structure. The range_start signifies the index at which the extensions
+        start. Not necessarily all tags above this are extensions, it is merely
+        a speed optimization.
+        '''
+        self.tag = range_start
+        self.struct_name = struct_name
+        self.name = 'extensions'
+        self.pbtype = 'EXTENSION'
+        self.rules = 'OPTIONAL'
+        self.allocation = 'CALLBACK'
+        self.ctype = 'pb_extension_t'
+        self.array_decl = ''
+        self.default = None
+        self.max_size = 0
+        self.max_count = 0
+        
+    def __str__(self):
+        return '    pb_extension_t *extensions;'
+    
+    def types(self):
+        return ''
+    
+    def tags(self):
+        return ''
+    
+    def encoded_size(self, allmsgs):
+        # We exclude extensions from the count, because they cannot be known
+        # until runtime. Other option would be to return None here, but this
+        # way the value remains useful if extensions are not used.
+        return EncodedSize(0)
+
+class ExtensionField(Field):
+    def __init__(self, struct_name, desc, field_options):
+        self.fullname = struct_name + desc.name
+        self.extendee_name = names_from_type_name(desc.extendee)
+        Field.__init__(self, self.fullname + 'struct', desc, field_options)
+        
+        if self.rules != 'OPTIONAL':
+            self.skip = True
+        else:
+            self.skip = False
+            self.rules = 'OPTEXT'
+
+    def tags(self):
+        '''Return the #define for the tag number of this field.'''
+        identifier = '%s_tag' % self.fullname
+        return '#define %-40s %d\n' % (identifier, self.tag)
+
+    def extension_decl(self):
+        '''Declaration of the extension type in the .pb.h file'''
+        if self.skip:
+            msg = '/* Extension field %s was skipped because only "optional"\n' % self.fullname
+            msg +='   type of extension fields is currently supported. */\n'
+            return msg
+        
+        return ('extern const pb_extension_type_t %s; /* field type: %s */\n' %
+            (self.fullname, str(self).strip()))
+
+    def extension_def(self):
+        '''Definition of the extension type in the .pb.c file'''
+
+        if self.skip:
+            return ''
+
+        result  = 'typedef struct {\n'
+        result += str(self)
+        result += '\n} %s;\n\n' % self.struct_name
+        result += ('static const pb_field_t %s_field = \n  %s;\n\n' %
+                    (self.fullname, self.pb_field_t(None)))
+        result += 'const pb_extension_type_t %s = {\n' % self.fullname
+        result += '    NULL,\n'
+        result += '    NULL,\n'
+        result += '    &%s_field\n' % self.fullname
+        result += '};\n'
+        return result
+
+
+# ---------------------------------------------------------------------------
+#                   Generation of oneofs (unions)
+# ---------------------------------------------------------------------------
 
+class OneOf(Field):
+    def __init__(self, struct_name, oneof_desc):
+        self.struct_name = struct_name
+        self.name = oneof_desc.name
+        self.ctype = 'union'
+        self.fields = []
 
+    def add_field(self, field):
+        if field.allocation == 'CALLBACK':
+            raise Exception("Callback fields inside of oneof are not supported"
+                            + " (field %s)" % field.name)
 
+        field.union_name = self.name
+        field.rules = 'ONEOF'
+        self.fields.append(field)
+        self.fields.sort(key = lambda f: f.tag)
 
+        # Sort by the lowest tag number inside union
+        self.tag = min([f.tag for f in self.fields])
+
+    def __cmp__(self, other):
+        return cmp(self.tag, other.tag)
+
+    def __str__(self):
+        result = ''
+        if self.fields:
+            result += '    pb_size_t which_' + self.name + ";\n"
+            result += '    union {\n'
+            for f in self.fields:
+                result += '    ' + str(f).replace('\n', '\n    ') + '\n'
+            result += '    } ' + self.name + ';'
+        return result
+
+    def types(self):
+        return ''.join([f.types() for f in self.fields])
+
+    def get_dependencies(self):
+        deps = []
+        for f in self.fields:
+            deps += f.get_dependencies()
+        return deps
+
+    def get_initializer(self, null_init):
+        return '0, {' + self.fields[0].get_initializer(null_init) + '}'
+
+    def default_decl(self, declaration_only = False):
+        return None
+
+    def tags(self):
+        return '\n'.join([f.tags() for f in self.fields])
+
+    def pb_field_t(self, prev_field_name):
+        prev_field_name = prev_field_name or self.name
+        result = ',\n'.join([f.pb_field_t(prev_field_name) for f in self.fields])
+        return result
+
+    def largest_field_value(self):
+        return max([f.largest_field_value() for f in self.fields])
+
+    def encoded_size(self, allmsgs):
+        largest = EncodedSize(0)
+        for f in self.fields:
+            size = f.encoded_size(allmsgs)
+            if size is None:
+                return None
+            elif size.symbols:
+                return None # Cannot resolve maximum of symbols
+            elif size.value > largest.value:
+                largest = size
+
+        return largest
 
 # ---------------------------------------------------------------------------
 #                   Generation of messages (structures)
@@ -284,11 +662,40 @@ class Message:
     def __init__(self, names, desc, message_options):
         self.name = names
         self.fields = []
-        
+        self.oneofs = {}
+        no_unions = []
+
+        if hasattr(desc, 'oneof_decl'):
+            for i, f in enumerate(desc.oneof_decl):
+                oneof_options = get_nanopb_suboptions(desc, message_options, self.name + f.name)
+                if oneof_options.no_unions:
+                    no_unions.append(i) # No union, but add fields normally
+                elif oneof_options.type == nanopb_pb2.FT_IGNORE:
+                    pass # No union and skip fields also
+                else:
+                    oneof = OneOf(self.name, f)
+                    self.oneofs[i] = oneof
+                    self.fields.append(oneof)
+
         for f in desc.field:
-            field_options = get_nanopb_suboptions(f, message_options)
+            field_options = get_nanopb_suboptions(f, message_options, self.name + f.name)
+            if field_options.type == nanopb_pb2.FT_IGNORE:
+                continue
+
+            field = Field(self.name, f, field_options)
+            if (hasattr(f, 'oneof_index') and
+                f.HasField('oneof_index') and
+                f.oneof_index not in no_unions):
+                if f.oneof_index in self.oneofs:
+                    self.oneofs[f.oneof_index].add_field(field)
+            else:
+                self.fields.append(field)
+        
+        if len(desc.extension_range) > 0:
+            field_options = get_nanopb_suboptions(desc, message_options, self.name + 'extensions')
+            range_start = min([r.start for r in desc.extension_range])
             if field_options.type != nanopb_pb2.FT_IGNORE:
-                self.fields.append(Field(self.name, f, field_options))
+                self.fields.append(ExtensionRange(self.name, range_start, field_options))
         
         self.packed = message_options.packed_struct
         self.ordered_fields = self.fields[:]
@@ -296,10 +703,19 @@ class Message:
 
     def get_dependencies(self):
         '''Get list of type names that this structure refers to.'''
-        return [str(field.ctype) for field in self.fields]
+        deps = []
+        for f in self.fields:
+            deps += f.get_dependencies()
+        return deps
     
     def __str__(self):
         result = 'typedef struct _%s {\n' % self.name
+
+        if not self.ordered_fields:
+            # Empty structs are not allowed in C standard.
+            # Therefore add a dummy field if an empty message occurs.
+            result += '    uint8_t dummy_field;'
+
         result += '\n'.join([str(f) for f in self.ordered_fields])
         result += '\n}'
         
@@ -307,15 +723,24 @@ class Message:
             result += ' pb_packed'
         
         result += ' %s;' % self.name
+        
+        if self.packed:
+            result = 'PB_PACKED_STRUCT_START\n' + result
+            result += '\nPB_PACKED_STRUCT_END'
+        
         return result
     
     def types(self):
-        result = ""
-        for field in self.fields:
-            types = field.types()
-            if types is not None:
-                result += types + '\n'
-        return result
+        return ''.join([f.types() for f in self.fields])
+
+    def get_initializer(self, null_init):
+        if not self.ordered_fields:
+            return '{0}'
+    
+        parts = []
+        for field in self.ordered_fields:
+            parts.append(field.get_initializer(null_init))
+        return '{' + ', '.join(parts) + '}'
     
     def default_decl(self, declaration_only = False):
         result = ""
@@ -325,25 +750,55 @@ class Message:
                 result += default + '\n'
         return result
 
+    def count_required_fields(self):
+        '''Returns number of required fields inside this message'''
+        count = 0
+        for f in self.fields:
+            if not isinstance(f, OneOf):
+                if f.rules == 'REQUIRED':
+                    count += 1
+        return count
+
+    def count_all_fields(self):
+        count = 0
+        for f in self.fields:
+            if isinstance(f, OneOf):
+                count += len(f.fields)
+            else:
+                count += 1
+        return count
+
     def fields_declaration(self):
-        result = 'extern const pb_field_t %s_fields[%d];' % (self.name, len(self.fields) + 1)
+        result = 'extern const pb_field_t %s_fields[%d];' % (self.name, self.count_all_fields() + 1)
         return result
 
     def fields_definition(self):
-        result = 'const pb_field_t %s_fields[%d] = {\n' % (self.name, len(self.fields) + 1)
+        result = 'const pb_field_t %s_fields[%d] = {\n' % (self.name, self.count_all_fields() + 1)
         
         prev = None
         for field in self.ordered_fields:
             result += field.pb_field_t(prev)
             result += ',\n'
-            prev = field.name
+            if isinstance(field, OneOf):
+                prev = field.name + '.' + field.fields[-1].name
+            else:
+                prev = field.name
         
         result += '    PB_LAST_FIELD\n};'
         return result
 
-
-
-
+    def encoded_size(self, allmsgs):
+        '''Return the maximum size that this message can take when encoded.
+        If the size cannot be determined, returns None.
+        '''
+        size = EncodedSize(0)
+        for field in self.fields:
+            fsize = field.encoded_size(allmsgs)
+            if fsize is None:
+                return None
+            size += fsize
+        
+        return size
 
 
 # ---------------------------------------------------------------------------
@@ -365,11 +820,23 @@ def iterate_messages(desc, names = Names()):
         for x in iterate_messages(submsg, sub_names):
             yield x
 
+def iterate_extensions(desc, names = Names()):
+    '''Recursively find all extensions.
+    For each, yield name, FieldDescriptorProto.
+    '''
+    for extension in desc.extension:
+        yield names, extension
+
+    for subname, subdesc in iterate_messages(desc, names):
+        for extension in subdesc.extension:
+            yield subname, extension
+
 def parse_file(fdesc, file_options):
-    '''Takes a FileDescriptorProto and returns tuple (enum, messages).'''
+    '''Takes a FileDescriptorProto and returns tuple (enums, messages, extensions).'''
     
     enums = []
     messages = []
+    extensions = []
     
     if fdesc.package:
         base_name = Names(fdesc.package.split('.'))
@@ -377,16 +844,25 @@ def parse_file(fdesc, file_options):
         base_name = Names()
     
     for enum in fdesc.enum_type:
-        enum_options = get_nanopb_suboptions(enum, file_options)
+        enum_options = get_nanopb_suboptions(enum, file_options, base_name + enum.name)
         enums.append(Enum(base_name, enum, enum_options))
     
     for names, message in iterate_messages(fdesc, base_name):
-        message_options = get_nanopb_suboptions(message, file_options)
+        message_options = get_nanopb_suboptions(message, file_options, names)
+        
+        if message_options.skip_message:
+            continue
+        
         messages.append(Message(names, message, message_options))
         for enum in message.enum_type:
-            enum_options = get_nanopb_suboptions(enum, message_options)
+            enum_options = get_nanopb_suboptions(enum, message_options, names + enum.name)
             enums.append(Enum(names, enum, enum_options))
     
+    for names, extension in iterate_extensions(fdesc, base_name):
+        field_options = get_nanopb_suboptions(extension, file_options, names + extension.name)
+        if field_options.type != nanopb_pb2.FT_IGNORE:
+            extensions.append(ExtensionField(names, extension, field_options))
+    
     # Fix field default values where enum short names are used.
     for enum in enums:
         if not enum.options.long_names:
@@ -396,7 +872,7 @@ def parse_file(fdesc, file_options):
                         idx = enum.value_longnames.index(field.default)
                         field.default = enum.values[idx][0]
     
-    return enums, messages
+    return enums, messages, extensions
 
 def toposort2(data):
     '''Topological sort.
@@ -439,23 +915,37 @@ def make_identifier(headername):
             result += '_'
     return result
 
-def generate_header(dependencies, headername, enums, messages, options):
+def generate_header(dependencies, headername, enums, messages, extensions, options):
     '''Generate content for a header file.
     Generates strings, which should be concatenated and stored to file.
     '''
     
     yield '/* Automatically generated nanopb header */\n'
-    yield '/* Generated by %s at %s. */\n\n' % (nanopb_version, time.asctime())
+    if options.notimestamp:
+        yield '/* Generated by %s */\n\n' % (nanopb_version)
+    else:
+        yield '/* Generated by %s at %s. */\n\n' % (nanopb_version, time.asctime())
     
     symbol = make_identifier(headername)
-    yield '#ifndef _PB_%s_\n' % symbol
-    yield '#define _PB_%s_\n' % symbol
-    yield '#include <pb.h>\n\n'
+    yield '#ifndef PB_%s_INCLUDED\n' % symbol
+    yield '#define PB_%s_INCLUDED\n' % symbol
+    try:
+        yield options.libformat % ('pb.h')
+    except TypeError:
+        # no %s specified - use whatever was passed in as options.libformat
+        yield options.libformat
+    yield '\n'
     
     for dependency in dependencies:
         noext = os.path.splitext(dependency)[0]
-        yield '#include "%s.%s.h"\n' % (noext,options.extension)
-    
+        yield options.genformat % (noext + options.extension + '.h')
+        yield '\n'
+
+    yield '#if PB_PROTO_HEADER_VERSION != 30\n'
+    yield '#error Regenerate this file with the current version of nanopb generator.\n'
+    yield '#endif\n'
+    yield '\n'
+
     yield '#ifdef __cplusplus\n'
     yield 'extern "C" {\n'
     yield '#endif\n\n'
@@ -468,29 +958,70 @@ def generate_header(dependencies, headername, enums, messages, options):
     for msg in sort_dependencies(messages):
         yield msg.types()
         yield str(msg) + '\n\n'
+    
+    if extensions:
+        yield '/* Extensions */\n'
+        for extension in extensions:
+            yield extension.extension_decl()
+        yield '\n'
         
     yield '/* Default values for struct fields */\n'
     for msg in messages:
         yield msg.default_decl(True)
     yield '\n'
     
+    yield '/* Initializer values for message structs */\n'
+    for msg in messages:
+        identifier = '%s_init_default' % msg.name
+        yield '#define %-40s %s\n' % (identifier, msg.get_initializer(False))
+    for msg in messages:
+        identifier = '%s_init_zero' % msg.name
+        yield '#define %-40s %s\n' % (identifier, msg.get_initializer(True))
+    yield '\n'
+    
+    yield '/* Field tags (for use in manual encoding/decoding) */\n'
+    for msg in sort_dependencies(messages):
+        for field in msg.fields:
+            yield field.tags()
+    for extension in extensions:
+        yield extension.tags()
+    yield '\n'
+    
     yield '/* Struct field encoding specification for nanopb */\n'
     for msg in messages:
         yield msg.fields_declaration() + '\n'
+    yield '\n'
+    
+    yield '/* Maximum encoded size of messages (where known) */\n'
+    for msg in messages:
+        msize = msg.encoded_size(messages)
+        if msize is not None:
+            identifier = '%s_size' % msg.name
+            yield '#define %-40s %s\n' % (identifier, msize)
+    yield '\n'
     
-    yield '\n#ifdef __cplusplus\n'
+    yield '#ifdef __cplusplus\n'
     yield '} /* extern "C" */\n'
     yield '#endif\n'
     
     # End of header
     yield '\n#endif\n'
 
-def generate_source(headername, enums, messages):
+def generate_source(headername, enums, messages, extensions, options):
     '''Generate content for a source file.'''
     
     yield '/* Automatically generated nanopb constant definitions */\n'
-    yield '/* Generated by %s at %s. */\n\n' % (nanopb_version, time.asctime())
-    yield '#include "%s"\n\n' % headername
+    if options.notimestamp:
+        yield '/* Generated by %s */\n\n' % (nanopb_version)
+    else:
+        yield '/* Generated by %s at %s. */\n\n' % (nanopb_version, time.asctime())
+    yield options.genformat % (headername)
+    yield '\n'
+    
+    yield '#if PB_PROTO_HEADER_VERSION != 30\n'
+    yield '#error Regenerate this file with the current version of nanopb generator.\n'
+    yield '#endif\n'
+    yield '\n'
     
     for msg in messages:
         yield msg.default_decl(False)
@@ -499,11 +1030,14 @@ def generate_source(headername, enums, messages):
     
     for msg in messages:
         yield msg.fields_definition() + '\n\n'
+    
+    for ext in extensions:
+        yield ext.extension_def() + '\n'
         
+    # Add checks for numeric limits
     if messages:
-        count_required_fields = lambda m: len([f for f in msg.fields if f.rules == 'REQUIRED'])
-        largest_msg = max(messages, key = count_required_fields)
-        largest_count = count_required_fields(largest_msg)
+        largest_msg = max(messages, key = lambda m: m.count_required_fields())
+        largest_count = largest_msg.count_required_fields()
         if largest_count > 64:
             yield '\n/* Check that missing required fields will be properly detected */\n'
             yield '#if PB_MAX_REQUIRED_FIELDS < %d\n' % largest_count
@@ -511,7 +1045,6 @@ def generate_source(headername, enums, messages):
             yield '       setting PB_MAX_REQUIRED_FIELDS to %d or more.\n' % largest_count
             yield '#endif\n'
     
-    # Add checks for numeric limits
     worst = 0
     worst_field = ''
     checks = []
@@ -529,6 +1062,23 @@ def generate_source(headername, enums, messages):
     if worst > 255 or checks:
         yield '\n/* Check that field information fits in pb_field_t */\n'
         
+        if worst > 65535 or checks:
+            yield '#if !defined(PB_FIELD_32BIT)\n'
+            if worst > 65535:
+                yield '#error Field descriptor for %s is too large. Define PB_FIELD_32BIT to fix this.\n' % worst_field
+            else:
+                assertion = ' && '.join(str(c) + ' < 65536' for c in checks)
+                msgs = '_'.join(str(n) for n in checks_msgnames)
+                yield '/* If you get an error here, it means that you need to define PB_FIELD_32BIT\n'
+                yield ' * compile-time option. You can do that in pb.h or on compiler command line.\n'
+                yield ' * \n'
+                yield ' * The reason you need to do this is that some of your messages contain tag\n'
+                yield ' * numbers or field sizes that are larger than what can fit in 8 or 16 bit\n'
+                yield ' * field descriptors.\n'
+                yield ' */\n'
+                yield 'PB_STATIC_ASSERT((%s), YOU_MUST_DEFINE_PB_FIELD_32BIT_FOR_MESSAGES_%s)\n'%(assertion,msgs)
+            yield '#endif\n\n'
+        
         if worst < 65536:
             yield '#if !defined(PB_FIELD_16BIT) && !defined(PB_FIELD_32BIT)\n'
             if worst > 255:
@@ -536,18 +1086,15 @@ def generate_source(headername, enums, messages):
             else:
                 assertion = ' && '.join(str(c) + ' < 256' for c in checks)
                 msgs = '_'.join(str(n) for n in checks_msgnames)
-                yield 'STATIC_ASSERT((%s), YOU_MUST_DEFINE_PB_FIELD_16BIT_FOR_MESSAGES_%s)\n'%(assertion,msgs)
+                yield '/* If you get an error here, it means that you need to define PB_FIELD_16BIT\n'
+                yield ' * compile-time option. You can do that in pb.h or on compiler command line.\n'
+                yield ' * \n'
+                yield ' * The reason you need to do this is that some of your messages contain tag\n'
+                yield ' * numbers or field sizes that are larger than what can fit in the default\n'
+                yield ' * 8 bit descriptors.\n'
+                yield ' */\n'
+                yield 'PB_STATIC_ASSERT((%s), YOU_MUST_DEFINE_PB_FIELD_16BIT_FOR_MESSAGES_%s)\n'%(assertion,msgs)
             yield '#endif\n\n'
-        
-        if worst > 65535 or checks:
-            yield '#if !defined(PB_FIELD_32BIT)\n'
-            if worst > 65535:
-                yield '#error Field descriptor for %s is too large. Define PB_FIELD_32BIT to fix this.\n' % worst_field
-            else:
-                assertion = ' && '.join(str(c) + ' < 65536' for c in checks)
-                msgs = '_'.join(str(n) for n in checks_msgnames)
-                yield 'STATIC_ASSERT((%s), YOU_MUST_DEFINE_PB_FIELD_32BIT_FOR_MESSAGES_%s)\n'%(assertion,msgs)
-            yield '#endif\n'
     
     # Add check for sizeof(double)
     has_double = False
@@ -562,10 +1109,73 @@ def generate_source(headername, enums, messages):
         yield ' * These are not directly supported by nanopb, but see example_avr_double.\n'
         yield ' * To get rid of this error, remove any double fields from your .proto.\n'
         yield ' */\n'
-        yield 'STATIC_ASSERT(sizeof(double) == 8, DOUBLE_MUST_BE_8_BYTES)\n'
+        yield 'PB_STATIC_ASSERT(sizeof(double) == 8, DOUBLE_MUST_BE_8_BYTES)\n'
     
     yield '\n'
 
+# ---------------------------------------------------------------------------
+#                    Options parsing for the .proto files
+# ---------------------------------------------------------------------------
+
+from fnmatch import fnmatch
+
+def read_options_file(infile):
+    '''Parse a separate options file to list:
+        [(namemask, options), ...]
+    '''
+    results = []
+    for line in infile:
+        line = line.strip()
+        if not line or line.startswith('//') or line.startswith('#'):
+            continue
+        
+        parts = line.split(None, 1)
+        opts = nanopb_pb2.NanoPBOptions()
+        text_format.Merge(parts[1], opts)
+        results.append((parts[0], opts))
+
+    return results
+
+class Globals:
+    '''Ugly global variables, should find a good way to pass these.'''
+    verbose_options = False
+    separate_options = []
+    matched_namemasks = set()
+
+def get_nanopb_suboptions(subdesc, options, name):
+    '''Get copy of options, and merge information from subdesc.'''
+    new_options = nanopb_pb2.NanoPBOptions()
+    new_options.CopyFrom(options)
+    
+    # Handle options defined in a separate file
+    dotname = '.'.join(name.parts)
+    for namemask, options in Globals.separate_options:
+        if fnmatch(dotname, namemask):
+            Globals.matched_namemasks.add(namemask)
+            new_options.MergeFrom(options)
+    
+    # Handle options defined in .proto
+    if isinstance(subdesc.options, descriptor.FieldOptions):
+        ext_type = nanopb_pb2.nanopb
+    elif isinstance(subdesc.options, descriptor.FileOptions):
+        ext_type = nanopb_pb2.nanopb_fileopt
+    elif isinstance(subdesc.options, descriptor.MessageOptions):
+        ext_type = nanopb_pb2.nanopb_msgopt
+    elif isinstance(subdesc.options, descriptor.EnumOptions):
+        ext_type = nanopb_pb2.nanopb_enumopt
+    else:
+        raise Exception("Unknown options type")
+    
+    if subdesc.options.HasExtension(ext_type):
+        ext = subdesc.options.Extensions[ext_type]
+        new_options.MergeFrom(ext)
+    
+    if Globals.verbose_options:
+        sys.stderr.write("Options for " + dotname + ": ")
+        sys.stderr.write(text_format.MessageToString(new_options) + "\n")
+    
+    return new_options
+
 
 # ---------------------------------------------------------------------------
 #                         Command line interface
@@ -574,7 +1184,6 @@ def generate_source(headername, enums, messages):
 import sys
 import os.path    
 from optparse import OptionParser
-import google.protobuf.text_format as text_format
 
 optparser = OptionParser(
     usage = "Usage: nanopb_generator.py [options] file.pb ...",
@@ -582,8 +1191,18 @@ optparser = OptionParser(
              "Output will be written to file.pb.h and file.pb.c.")
 optparser.add_option("-x", dest="exclude", metavar="FILE", action="append", default=[],
     help="Exclude file from generated #include list.")
-optparser.add_option("-e", "--extension", dest="extension", metavar="EXTENSION", default="pb",
-    help="use extension instead of 'pb' for generated files.")
+optparser.add_option("-e", "--extension", dest="extension", metavar="EXTENSION", default=".pb",
+    help="Set extension to use instead of '.pb' for generated files. [default: %default]")
+optparser.add_option("-f", "--options-file", dest="options_file", metavar="FILE", default="%s.options",
+    help="Set name of a separate generator options file.")
+optparser.add_option("-Q", "--generated-include-format", dest="genformat",
+    metavar="FORMAT", default='#include "%s"\n',
+    help="Set format string to use for including other .pb.h files. [default: %default]")
+optparser.add_option("-L", "--library-include-format", dest="libformat",
+    metavar="FORMAT", default='#include <%s>\n',
+    help="Set format string to use for including the nanopb pb.h header. [default: %default]")
+optparser.add_option("-T", "--no-timestamp", dest="notimestamp", action="store_true", default=False,
+    help="Don't add timestamp to .pb.h and .pb.c preambles")
 optparser.add_option("-q", "--quiet", dest="quiet", action="store_true", default=False,
     help="Don't print anything except errors.")
 optparser.add_option("-v", "--verbose", dest="verbose", action="store_true", default=False,
@@ -591,81 +1210,148 @@ optparser.add_option("-v", "--verbose", dest="verbose", action="store_true", def
 optparser.add_option("-s", dest="settings", metavar="OPTION:VALUE", action="append", default=[],
     help="Set generator option (max_size, max_count etc.).")
 
-def get_nanopb_suboptions(subdesc, options):
-    '''Get copy of options, and merge information from subdesc.'''
-    new_options = nanopb_pb2.NanoPBOptions()
-    new_options.CopyFrom(options)
+def process_file(filename, fdesc, options):
+    '''Process a single file.
+    filename: The full path to the .proto or .pb source file, as string.
+    fdesc: The loaded FileDescriptorSet, or None to read from the input file.
+    options: Command line options as they come from OptionsParser.
     
-    if isinstance(subdesc.options, descriptor.FieldOptions):
-        ext_type = nanopb_pb2.nanopb
-    elif isinstance(subdesc.options, descriptor.FileOptions):
-        ext_type = nanopb_pb2.nanopb_fileopt
-    elif isinstance(subdesc.options, descriptor.MessageOptions):
-        ext_type = nanopb_pb2.nanopb_msgopt
-    elif isinstance(subdesc.options, descriptor.EnumOptions):
-        ext_type = nanopb_pb2.nanopb_enumopt
+    Returns a dict:
+        {'headername': Name of header file,
+         'headerdata': Data for the .h header file,
+         'sourcename': Name of the source code file,
+         'sourcedata': Data for the .c source code file
+        }
+    '''
+    toplevel_options = nanopb_pb2.NanoPBOptions()
+    for s in options.settings:
+        text_format.Merge(s, toplevel_options)
+    
+    if not fdesc:
+        data = open(filename, 'rb').read()
+        fdesc = descriptor.FileDescriptorSet.FromString(data).file[0]
+    
+    # Check if there is a separate .options file
+    had_abspath = False
+    try:
+        optfilename = options.options_file % os.path.splitext(filename)[0]
+    except TypeError:
+        # No %s specified, use the filename as-is
+        optfilename = options.options_file
+        had_abspath = True
+
+    if os.path.isfile(optfilename):
+        if options.verbose:
+            sys.stderr.write('Reading options from ' + optfilename + '\n')
+
+        Globals.separate_options = read_options_file(open(optfilename, "rU"))
     else:
-        raise Exception("Unknown options type")
+        # If we are given a full filename and it does not exist, give an error.
+        # However, don't give error when we automatically look for .options file
+        # with the same name as .proto.
+        if options.verbose or had_abspath:
+            sys.stderr.write('Options file not found: ' + optfilename)
+
+        Globals.separate_options = []
+
+    Globals.matched_namemasks = set()
     
-    if subdesc.options.HasExtension(ext_type):
-        ext = subdesc.options.Extensions[ext_type]
-        new_options.MergeFrom(ext)
+    # Parse the file
+    file_options = get_nanopb_suboptions(fdesc, toplevel_options, Names([filename]))
+    enums, messages, extensions = parse_file(fdesc, file_options)
+
+    # Decide the file names
+    noext = os.path.splitext(filename)[0]
+    headername = noext + options.extension + '.h'
+    sourcename = noext + options.extension + '.c'
+    headerbasename = os.path.basename(headername)
     
-    return new_options
+    # List of .proto files that should not be included in the C header file
+    # even if they are mentioned in the source .proto.
+    excludes = ['nanopb.proto', 'google/protobuf/descriptor.proto'] + options.exclude
+    dependencies = [d for d in fdesc.dependency if d not in excludes]
+    
+    headerdata = ''.join(generate_header(dependencies, headerbasename, enums,
+                                         messages, extensions, options))
+
+    sourcedata = ''.join(generate_source(headerbasename, enums,
+                                         messages, extensions, options))
 
-def process(filenames, options):
-    '''Process the files given on the command line.'''
+    # Check if there were any lines in .options that did not match a member
+    unmatched = [n for n,o in Globals.separate_options if n not in Globals.matched_namemasks]
+    if unmatched and not options.quiet:
+        sys.stderr.write("Following patterns in " + optfilename + " did not match any fields: "
+                         + ', '.join(unmatched) + "\n")
+        if not Globals.verbose_options:
+            sys.stderr.write("Use  protoc --nanopb-out=-v:.   to see a list of the field names.\n")
+
+    return {'headername': headername, 'headerdata': headerdata,
+            'sourcename': sourcename, 'sourcedata': sourcedata}
+    
+def main_cli():
+    '''Main function when invoked directly from the command line.'''
+    
+    options, filenames = optparser.parse_args()
     
     if not filenames:
         optparser.print_help()
-        return False
+        sys.exit(1)
     
     if options.quiet:
         options.verbose = False
-    
-    toplevel_options = nanopb_pb2.NanoPBOptions()
-    for s in options.settings:
-        text_format.Merge(s, toplevel_options)
+
+    Globals.verbose_options = options.verbose
     
     for filename in filenames:
-        data = open(filename, 'rb').read()
-        fdesc = descriptor.FileDescriptorSet.FromString(data)
-        
-        file_options = get_nanopb_suboptions(fdesc.file[0], toplevel_options)
-        
-        if options.verbose:
-            print "Options for " + filename + ":"
-            print text_format.MessageToString(file_options)
-        
-        enums, messages = parse_file(fdesc.file[0], file_options)
-        
-        noext = os.path.splitext(filename)[0]
-        headername = noext + '.' + options.extension + '.h'
-        sourcename = noext + '.' + options.extension + '.c'
-        headerbasename = os.path.basename(headername)
+        results = process_file(filename, None, options)
         
         if not options.quiet:
-            print "Writing to " + headername + " and " + sourcename
-        
-        # List of .proto files that should not be included in the C header file
-        # even if they are mentioned in the source .proto.
-        excludes = ['nanopb.proto', 'google/protobuf/descriptor.proto'] + options.exclude
-        dependencies = [d for d in fdesc.file[0].dependency if d not in excludes]
-        
-        header = open(headername, 'w')
-        for part in generate_header(dependencies, headerbasename, enums, messages, options):
-            header.write(part)
-
-        source = open(sourcename, 'w')
-        for part in generate_source(headerbasename, enums, messages):
-            source.write(part)
+            sys.stderr.write("Writing to " + results['headername'] + " and "
+                             + results['sourcename'] + "\n")
+    
+        open(results['headername'], 'w').write(results['headerdata'])
+        open(results['sourcename'], 'w').write(results['sourcedata'])        
 
-    return True
+def main_plugin():
+    '''Main function when invoked as a protoc plugin.'''
 
-if __name__ == '__main__':
-    options, filenames = optparser.parse_args()
-    status = process(filenames, options)
+    import sys
+    if sys.platform == "win32":
+        import os, msvcrt
+        # Set stdin and stdout to binary mode
+        msvcrt.setmode(sys.stdin.fileno(), os.O_BINARY)
+        msvcrt.setmode(sys.stdout.fileno(), os.O_BINARY)
     
-    if not status:
-        sys.exit(1)
+    data = sys.stdin.read()
+    request = plugin_pb2.CodeGeneratorRequest.FromString(data)
+    
+    import shlex
+    args = shlex.split(request.parameter)
+    options, dummy = optparser.parse_args(args)
+    
+    Globals.verbose_options = options.verbose
+    
+    response = plugin_pb2.CodeGeneratorResponse()
+    
+    for filename in request.file_to_generate:
+        for fdesc in request.proto_file:
+            if fdesc.name == filename:
+                results = process_file(filename, fdesc, options)
+                
+                f = response.file.add()
+                f.name = results['headername']
+                f.content = results['headerdata']
+
+                f = response.file.add()
+                f.name = results['sourcename']
+                f.content = results['sourcedata']    
     
+    sys.stdout.write(response.SerializeToString())
+
+if __name__ == '__main__':
+    # Check if we are running as a plugin under protoc
+    if 'protoc-gen-' in sys.argv[0] or '--protoc-plugin' in sys.argv:
+        main_plugin()
+    else:
+        main_cli()
+