Hack together a legacy getBitField backed by new bit copying function.
[apps/agl-service-can-low-level.git] / src / bitfield / bitfield.c
index d383db0..834e443 100644 (file)
 #include <bitfield/bitfield.h>
+#include <limits.h>
+#include <string.h>
+#include <stddef.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.
  */
-int findEndBit(int startBit, int numBits) {
-    int endBit = (startBit + numBits) % 8;
-    return endBit == 0 ? 8 : endBit;
+static uint8_t findEndBit(const uint16_t startBit, const uint16_t numBits) {
+    int endBit = numBits % CHAR_BIT;
+    return endBit == 0 ? CHAR_BIT : endBit;
 }
 
-uint64_t bitmask(int numBits) {
-    return (((uint64_t)0x1) << numBits) - 1;
-}
 
-int startingByte(int startBit) {
-    return startBit / 8;
+// TODO can probably remove this
+static int byteForBit(const uint16_t startBit) {
+    return startBit / CHAR_BIT;
 }
 
-int endingByte(int startBit, int numBits) {
-    return (startBit + numBits - 1) / 8;
+/* 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 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;
+    }
+
+    const uint8_t* source = source_origin + byteForBit(source_offset);
+    uint8_t* destination = destination_origin + byteForBit(destination_offset);
+    int source_offset_modulo = source_offset % CHAR_BIT;
+    int destination_offset_modulo = destination_offset % CHAR_BIT;
+
+    if(source_offset_modulo == destination_offset_modulo) {
+        if(source_offset_modulo > 0) {
+            uint8_t 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 > 0) {
+            memcpy(destination, source, byte_len);
+            source += byte_len;
+            destination += byte_len;
+        }
+
+        if(source_length_modulo > 0) {
+            *destination &= reverse_mask_xor[source_length_modulo];
+            *destination |= reverse_mask[source_length_modulo] & *source;
+        }
+    } else {
+        int bit_diff_left_shift;
+        int bit_diff_right_shift;
+        uint8_t c;
+        /*
+         * Begin: Line things up on destination.
+         */
+        if(source_offset_modulo > destination_offset_modulo) {
+            bit_diff_left_shift = source_offset_modulo - destination_offset_modulo;
+            bit_diff_right_shift = CHAR_BIT - bit_diff_left_shift;
+
+            c = *source++ << bit_diff_left_shift;
+            c |= *source >> bit_diff_right_shift;
+            c &= reverse_mask_xor[destination_offset_modulo];
+        } else {
+            bit_diff_right_shift = destination_offset_modulo - source_offset_modulo;
+            bit_diff_left_shift = CHAR_BIT - bit_diff_right_shift;
+
+            c = *source >> bit_diff_right_shift &
+                    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_left_shift;
+            c |= *source >> bit_diff_right_shift;
+            *destination++ = c;
+        }
+
+        /*
+         * End: copy the remaing bits;
+         */
+        int source_length_modulo = source_length % CHAR_BIT;
+        if(source_length_modulo > 0) {
+            c = *source++ << bit_diff_left_shift;
+            c |= *source >> bit_diff_right_shift;
+            c &= reverse_mask[source_length_modulo];
+
+            *destination &= reverse_mask_xor[source_length_modulo];
+            *destination |= c;
+        }
+    }
 }
 
-uint64_t getBitField(uint64_t data, int startBit, int numBits, bool bigEndian) {
-    int startByte = startingByte(startBit);
-    int endByte = endingByte(startBit, numBits);
+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) {
+    uint8_t result[8] = {0};
     if(!bigEndian) {
         data = __builtin_bswap64(data);
     }
-    uint8_t* bytes = (uint8_t*)&data;
-    uint64_t ret = bytes[startByte];
-    if(startByte != endByte) {
-        // The lowest byte address contains the most significant bit.
-        int i;
-        for(i = startByte + 1; i <= endByte; i++) {
-            ret = ret << 8;
-            ret = ret | bytes[i];
-        }
+    getBits(startBit, numBits, (const uint8_t*)&data,
+            CHAR_BIT * sizeof(uint64_t),
+            bigEndian ? ENDIANNESS_BIG_ENDIAN : ENDIANNESS_LITTLE_ENDIAN,
+            result);
+    // TODO the result has already been shifted to be aligned right, so if we
+    // try and bswap here it's going to be screwed up unless it was byte aligned
+    uint64_t int_result = 0;
+    // TODO should the API return the byte length of data in the result array?
+    // i think yes.
+    uint8_t byte_count = numBits / CHAR_BIT;
+    if(numBits % CHAR_BIT != 0) {
+        ++byte_count;
     }
 
-    ret >>= 8 - findEndBit(startBit, numBits);
-    return ret & bitmask(numBits);
+    // TODO wow, can't believe this works, but something is clearly wrong with
+    // the API!
+    for(int i = 0; i < byte_count; i++) {
+        int_result |= result[byte_count - i - 1] << (CHAR_BIT * i);
+    }
+    return int_result;
 }
 
 /**
@@ -56,5 +165,35 @@ void setBitField(uint64_t* data, uint64_t value, int startBit, int numBits) {
 }
 
 uint8_t nthByte(uint64_t source, int byteNum) {
-    return (source >> (64 - ((byteNum + 1) * 8))) & 0xFF;
+    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 byte_index = nibble_index / 2;
+    uint8_t result;
+    if(byte_index < length) {
+        result = data[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];
+    }
+    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,
+            CHAR_BIT - findEndBit(start_index, field_size));
 }