Add a get_bitfield function for byte arrays.
[apps/agl-service-can-low-level.git] / src / bitfield / bitfield.c
index b3aef4b..52f368f 100644 (file)
 #include <limits.h>
 #include <string.h>
 #include <stddef.h>
+#include <endian.h>
 
-#define NIBBLE_SIZE (CHAR_BIT / 2)
-
-#define PREPARE_FIRST_COPY()                                      \
-    do {                                                          \
-    if (source_length >= (CHAR_BIT - destination_offset_modulo)) {              \
-        *destination     &= reverse_mask[destination_offset_modulo];              \
-        source_length -= CHAR_BIT - destination_offset_modulo;                  \
-    } else {                                                      \
-        *destination     &= reverse_mask[destination_offset_modulo]               \
-              | reverse_mask_xor[destination_offset_modulo + source_length + 1];\
-         c       &= reverse_mask[destination_offset_modulo + source_length    ];\
-        source_length = 0;                                              \
-    } } while (0)
-
-/**
- * Find the ending bit of a bitfield within the final byte.
- *
- * Returns: a bit position from 0 to 7.
- */
-static uint8_t findEndBit(const uint16_t startBit, const uint16_t numBits) {
-    int endBit = (startBit + numBits) % CHAR_BIT;
-    return endBit == 0 ? CHAR_BIT : endBit;
-}
-
-
-// TODO can probably remove this
-static int byteForBit(const uint16_t startBit) {
-    return startBit / CHAR_BIT;
-}
-
-/* Thanks to
- * http://stackoverflow.com/questions/3534535/whats-a-time-efficient-algorithm-to-copy-unaligned-bit-arrays
- */
-static void bitarray_copy(const uint8_t* source_origin, int source_offset,
-        int source_length, uint8_t* destination_origin, int destination_offset) {
-    static const uint8_t mask[] =
-        { 0x55, 0x01, 0x03, 0x07, 0x0f, 0x1f, 0x3f, 0x7f, 0xff };
-    static const uint8_t reverse_mask[] =
-        { 0x55, 0x80, 0xc0, 0xe0, 0xf0, 0xf8, 0xfc, 0xfe, 0xff };
-    static const uint8_t reverse_mask_xor[] =
-        { 0xff, 0x7f, 0x3f, 0x1f, 0x0f, 0x07, 0x03, 0x01, 0x00 };
-
-    if(source_length < 1) {
-        return;
-    }
-
-    int source_offset_modulo;
-    int destination_offset_modulo;
-
-    const uint8_t* source = source_origin + byteForBit(source_offset);
-    uint8_t* destination = destination_origin + byteForBit(destination_offset);
-
-    source_offset_modulo = source_offset % CHAR_BIT;
-    destination_offset_modulo = destination_offset % CHAR_BIT;
-
-    if(source_offset_modulo == destination_offset_modulo) {
-        if(source_offset_modulo) {
-            uint8_t c;
-
-            c = reverse_mask_xor[destination_offset_modulo]     & *source++;
-
-            PREPARE_FIRST_COPY();
-            *destination++ |= c;
-        }
-
-        int byte_len = source_length / CHAR_BIT;
-        int source_length_modulo = source_length % CHAR_BIT;
-
-        if(byte_len) {
-            memcpy(destination, source, byte_len);
-            source += byte_len;
-            destination += byte_len;
-        }
-        if(source_length_modulo) {
-            *destination     &= reverse_mask_xor[source_length_modulo];
-            *destination |= reverse_mask[source_length_modulo]     & *source;
-        }
-    } else {
-        int bit_diff_ls;
-        int bit_diff_rs;
-        uint8_t c;
-        /*
-         * Begin: Line things up on destination.
-         */
-        if (source_offset_modulo > destination_offset_modulo) {
-            bit_diff_ls = source_offset_modulo - destination_offset_modulo;
-            bit_diff_rs = CHAR_BIT - bit_diff_ls;
-
-            c = *source++ << bit_diff_ls;
-            c |= *source >> bit_diff_rs;
-            c     &= reverse_mask_xor[destination_offset_modulo];
-        } else {
-            bit_diff_rs = destination_offset_modulo - source_offset_modulo;
-            bit_diff_ls = CHAR_BIT - bit_diff_rs;
-
-            c = *source >> bit_diff_rs     &
-                reverse_mask_xor[destination_offset_modulo];
-        }
-        PREPARE_FIRST_COPY();
-        *destination++ |= c;
-
-        /*
-         * Middle: copy with only shifting the source.
-         */
-        int byte_len = source_length / CHAR_BIT;
-
-        while(--byte_len >= 0) {
-            c = *source++ << bit_diff_ls;
-            c |= *source >> bit_diff_rs;
-            *destination++ = c;
-        }
-
-        /*
-         * End: copy the remaing bits;
-         */
-        int source_length_modulo = source_length % CHAR_BIT;
-        if(source_length_modulo) {
-            c = *source++ << bit_diff_ls;
-            c |= *source >> bit_diff_rs;
-            c &= reverse_mask[source_length_modulo];
-
-            *destination &= reverse_mask_xor[source_length_modulo];
-            *destination |= c;
-        }
-    }
-}
-
-uint64_t bitmask(const uint8_t numBits) {
-    return (((uint64_t)0x1) << numBits) - 1;
-}
-
-uint64_t getBitField(uint64_t data, const uint16_t startBit,
-        const uint16_t numBits, bool bigEndian) {
-    uint64_t result;
-    getBits(startBit, numBits, (const uint8_t*)&data,
-            CHAR_BIT * sizeof(uint64_t),
-            bigEndian ? ENDIANNESS_BIG_ENDIAN : ENDIANNESS_LITTLE_ENDIAN,
-            &result);
-    return result;
+uint64_t bitmask(const uint8_t bit_count) {
+    return (((uint64_t)0x1) << bit_count) - 1;
 }
 
-/**
- * TODO it would be nice to have a warning if you call with this a value that
- * won't fit in the number of bits you've specified it should use.
- */
-void setBitField(uint64_t* data, uint64_t value, int startBit, int numBits) {
-    int shiftDistance = 64 - startBit - numBits;
-    value <<= shiftDistance;
-    *data &= ~(bitmask(numBits) << shiftDistance);
-    *data |= value;
-}
-
-uint8_t nthByte(uint64_t source, int byteNum) {
-    return (source >> (64 - ((byteNum + 1) * CHAR_BIT))) & 0xFF;
-}
-
-uint8_t getNibble(const uint8_t nibble_index, const uint8_t data[],
-        const uint8_t length, Endianness endianness) {
+uint8_t get_nibble(const uint8_t source[], const uint8_t source_length,
+                const uint8_t nibble_index) {
     uint8_t byte_index = nibble_index / 2;
-    uint8_t result;
-    if(byte_index < length) {
-        result = data[byte_index];
-        if(nibble_index % 2 == 0) {
-            result >>= NIBBLE_SIZE;
-        }
+    uint8_t result = get_byte(source, source_length, byte_index);
+    if(nibble_index % 2 == 0) {
+        result >>= NIBBLE_SIZE;
     }
     result &= bitmask(NIBBLE_SIZE);
     return result;
 }
 
-// TODO getBytes, return status and store in output parameter
-uint8_t getByte(const uint8_t byte_index, const uint8_t data[],
-        const uint8_t length, Endianness endianness) {
-    if(byte_index < length) {
-        return data[byte_index];
+uint8_t get_byte(const uint8_t source[], const uint8_t source_length,
+        const uint8_t byte_index) {
+    if(byte_index < source_length) {
+        return source[byte_index];
     }
     return 0;
 }
 
-void getBits(const uint16_t start_index, const uint16_t field_size,
-        const uint8_t data[], const uint8_t length, Endianness endianness,
-        uint8_t* result) {
-    bitarray_copy(data, start_index, field_size, result, 0);
+uint64_t get_bitfield(const uint8_t source[], const uint8_t source_length,
+                const uint16_t offset, const uint16_t bit_count) {
+    if(bit_count > 64 || bit_count < 1) {
+        // TODO error reporting?
+        return 0;
+    }
+
+    union {
+        uint64_t whole;
+        uint8_t bytes[sizeof(uint64_t)];
+    } combined;
+    copy_bits_right_aligned(source, source_length, offset, bit_count,
+            combined.bytes, sizeof(combined.bytes));
+    return htobe64(combined.whole);
+}
+
+bool set_nibble(const uint16_t nibble_index, const uint8_t value,
+        uint8_t* destination, const uint16_t destination_length) {
+    return copy_bits(&value, CHAR_BIT, NIBBLE_SIZE, NIBBLE_SIZE, destination,
+            destination_length, nibble_index * NIBBLE_SIZE);
 }
+