Fix byte alignment for right aligned functions.
[apps/agl-service-can-low-level.git] / src / bitfield / bitfield.h
index 2776673..ef04d9c 100644 (file)
 #include <stdint.h>
 #include <stdbool.h>
 
-/* Public: Reads a subset of bits from a byte array.
+#define NIBBLE_SIZE (CHAR_BIT / 2)
+
+#ifdef __cplusplus
+extern "C" {
+#endif
+
+/* Public: Return a single nibble from the byte array, with range checking.
  *
- * data - the bytes in question.
- * startPos - the starting index of the bit field (beginning from 0).
- * numBits - the width of the bit field to extract.
- * bigEndian - if the data passed in is little endian, set this to false and it
- *      will be flipped before grabbing the bit field.
+ * source - the source byte array.
+ * source_length - the total length of the source array.
+ * nibble_index - the index of the nibble to retreive. The leftmost nibble is
+ *      index 0.
+ *
+ * Returns the retreived nibble, right aligned in a uint8_t.
+ */
+uint8_t get_nibble(const uint8_t source[], const uint8_t source_length,
+                const uint8_t nibble_index);
+
+/* Public: Return a single byte from the byte array, with range checking.
  *
- * Bit fields are positioned according to big-endian bit layout, but inside the
- * bit field, values are represented as little-endian. Therefore, to get the bit
- * field, we swap the overall byte order if bigEndian == false and
- * use the value we find in the field (assuming the embedded platform is little
- * endian).
+ * source - the source byte array.
+ * source_length - the total length of the source array.
+ * byte_index - the index of the byte to retreive. The leftmost byte is index 0.
  *
- * For example, the bit layout of the value "42" (i.e. 00101010 set at position
- * 14 with length 6 is:
+ * Returns the retreived byte.
+ */
+uint8_t get_byte(const uint8_t source[], const uint8_t source_length,
+        const uint8_t byte_index);
+
+/* Public: Copy a range of bits from one bit array to another.
  *
- *     000000000000001010100000000000000000000000000000000000000000000
+ * The range does not need to be byte aligned, and the source and destination do
+ * not have to be the same size (as long as the desitnation has enough room to
+ * fit the range).
  *
- * and the same value and position but with length 8 is:
+ * A bit array with regards to this function always has the leftmost bit in byte
+ * 0, i.e. bit index is the leftmost bit of byte 0. Endianness does not matter.
  *
- *     000000000000000010101000000000000000000000000000000000000000000
+ * For example:
  *
- * If the architecture where is code is running is little-endian, the input data
- * will be swapped before grabbing the bit field.
+ *      uint8_t source[4] = {0x11, 0x22, 0x33, 0x44};
+ *      uint8_t destination[4] = {0};
+ *      copy_bits(source, sizeof(source), 8, 8, destination,
+ *              sizeof(destination), 0);
+ *      // destination[0] == 0x22
+ *      // destination[1] == 0x0
+ *      // destination[2] == 0x0
+ *      // destination[3] == 0x0
  *
- * Examples
+ * Thanks to
+ * http://stackoverflow.com/questions/3534535/whats-a-time-efficient-algorithm-to-copy-unaligned-bit-arrays
+ * for the implementation of the algorithm.
  *
- *  uint64_t value = getBitField(data, 2, 4);
+ * source_origin - the source array.
+ * source_length - the total length of the source array in bytes,
+ *      for range checking.
+ * source_offset - an offset in bits to start the copy from the source array.
+ *      Specify 0 to start from source_origin.
+ * bit_count - the number of bits to copy.
+ * destination_origin - the destination array.
+ * desitnation_length - the total length of the destination array in bytes,
+ *      for range checking.
+ * destination_offset - an offset in bits to start placing the copied range into
+ *      the destination array. Specify 0 to start from the beginning of the
+ *      destination. If you are copying a range not aligned on a byte, you
+ *      probably want to set this to a positive offset to right the resulting
+ *      bits in the destination.
  *
- * Returns the value of the requested bit field.
+ * Returns true if the copy was successful and false if the range exceeded the
+ * size of the source or destination, or if the range size negative or 0.
  */
-uint64_t getBitField(uint64_t data, int startPos, int numBits, bool bigEndian);
+bool copy_bits(const uint8_t* source_origin, const uint16_t source_length,
+        const uint16_t source_offset, uint16_t bit_count,
+        uint8_t* destination_origin, const uint16_t destination_length,
+        const uint16_t destination_offset);
 
-/* Public: Set the bit field in the given data array to the new value.
+/* Public: Copy a range of bits from one array to another, right aligning the
+ * result.
+ *
+ * This is mostly useful if you want to cast the result to an integer type
+ * instead of a byte array.
  *
- * data - a byte array with size at least startPos + numBits.
- * value - the value to set in the bit field.
- * startPos - the starting index of the bit field (beginning from 0).
+ * For example:
+ *
+ *      uint8_t source[4] = {0x11, 0x22, 0x33, 0x44};
+ *      uint8_t destination[4] = {0};
+ *      copy_bits_right_aligned(source, sizeof(source), 8, 8, destination,
+ *              sizeof(destination));
+ *      // destination[0] == 0x0
+ *      // destination[1] == 0x0
+ *      // destination[2] == 0x0
+ *      // destination[3] == 0x22
+ *
+ *      int value = (int)destination;
+ *      // value == 0x22 == 32
+ *
+ * The arguments are the same as copy_bits, but without the destination_offset
+ * option - that's set automatically to right align the result.
+ *
+ * Returns true if the copy was successful and false if the range exceeded the
+ * size of the source or destination, or if the range size negative or 0.
  */
-void setBitField(uint64_t* data, uint64_t value, int startPos, int numBits);
+bool copy_bits_right_aligned(const uint8_t source[], const uint16_t source_length,
+                const uint16_t offset, const uint16_t bit_count,
+                uint8_t* destination, const uint16_t destination_length);
 
-/* Public: Retreive the nth byte out of 8 bytes in a uint64_t.
+/* Public: Copy a range of bytes from one byte array to another.
  *
- * source - the source data to retreive the byte from.
- * byteNum - the index of the byte, starting at 0 and assuming big-endian order.
+ * The source and destination do not have to be the same size (as long as the
+ * desitnation has enough room to fit the range).
  *
- * Returns the requested byte from the source bytes.
+ * source_origin - the source array.
+ * source_length - the total length of the source array in bytes,
+ *      for range checking.
+ * source_offset - a byte offset to start the copy from the source array.
+ *      Specify 0 to start from source_origin.
+ * byte_count - the number of bytes to copy.
+ * destination_origin - the destination array.
+ * desitnation_length - the total length of the destination array in bytes,
+ *      for range checking.
+ * destination_offset - an offset in bytes to start placing the copied range into
+ *      the destination array. Specify 0 to start from the beginning of the
+ *      destination.
+ *
+ * Returns true if the copy was successful and false if the range exceeded the
+ * size of the source or destination, or if the range size negative or 0.
  */
-uint8_t nthByte(uint64_t source, int byteNum);
+bool copy_bytes_right_aligned(const uint8_t source[], const uint16_t source_length,
+                const uint16_t offset, const uint16_t byte_count,
+                uint8_t* destination, const uint16_t destination_length);
+
+bool set_nibble(const uint16_t nibble_index, const uint8_t value,
+                uint8_t* destination, const uint16_t destination_length);
+
+uint16_t bits_to_bytes(uint32_t bits);
+
+#ifdef __cplusplus
+}
+#endif
 
 #endif // __BITFIELD_H__