Annotation of libelwix/src/crc.c, revision 1.9

1.1       misho       1: /*************************************************************************
                      2: * (C) 2008 AITNET ltd - Sofia/Bulgaria - <misho@aitbg.com>
                      3: *  by Michael Pounov <misho@openbsd-bg.org>
                      4: *
                      5: * $Author: misho $
1.9     ! misho       6: * $Id: crc.c,v 1.8.2.1 2024/10/28 09:55:57 misho Exp $
1.1       misho       7: *
                      8: **************************************************************************
                      9: The ELWIX and AITNET software is distributed under the following
                     10: terms:
                     11: 
                     12: All of the documentation and software included in the ELWIX and AITNET
                     13: Releases is copyrighted by ELWIX - Sofia/Bulgaria <info@elwix.org>
                     14: 
1.7       misho      15: Copyright 2004 - 2024
1.1       misho      16:        by Michael Pounov <misho@elwix.org>.  All rights reserved.
                     17: 
                     18: Redistribution and use in source and binary forms, with or without
                     19: modification, are permitted provided that the following conditions
                     20: are met:
                     21: 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
                     22:    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
                     23: 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
                     24:    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
                     25:    documentation and/or other materials provided with the distribution.
                     26: 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
                     27:    must display the following acknowledgement:
                     28: This product includes software developed by Michael Pounov <misho@elwix.org>
                     29: ELWIX - Embedded LightWeight unIX and its contributors.
                     30: 4. Neither the name of AITNET nor the names of its contributors
                     31:    may be used to endorse or promote products derived from this software
                     32:    without specific prior written permission.
                     33: 
                     34: THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY AITNET AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
                     35: ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
                     36: IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
                     37: ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
                     38: FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
                     39: DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
                     40: OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
                     41: HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
                     42: LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
                     43: OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
                     44: SUCH DAMAGE.
                     45: */
                     46: #include "global.h"
                     47: 
                     48: 
1.6       misho      49: /* CRC16 poly */
                     50: const u_short crc_16poly = 0x1021;
                     51: 
1.1       misho      52: /* Adler module */
                     53: const u_int crc_modAdler = 0xFFF1L;
                     54: 
                     55: /* All known library CRC types ... */
                     56: const crcPoly_t crc_Poly[] = {
                     57:        { 1, (u_int) 0x1, "CRC-1-Parity" }, 
                     58:        { 4, (u_int) 0x3, "CRC-4-ITU" }, 
                     59:        { 5, (u_int) 0x15, "CRC-5-ITU" }, 
                     60:        { 6, (u_int) 0x3, "CRC-6-ITU" }, 
                     61:        { 7, (u_int) 0x9, "CRC-7-MMC" }, 
1.8       misho      62:        { 8, (u_int) 0x7, "CRC-8-CCITT" }, 
1.1       misho      63:        { 10, (u_int) 0x233, "CRC-10" }, 
                     64:        { 11, (u_int) 0x385, "CRC-11-FlexRay" }, 
                     65:        { 12, (u_int) 0x80F, "CRC-12-Telco" }, 
                     66:        { 15, (u_int) 0x4599, "CRC-15-CAN" }, 
                     67:        { 16, (u_int) 0x8005, "CRC-16-IBM" }, 
                     68:        { 24, (u_int) 0x864CFB, "CRC-24-Radix64" }, 
                     69:        { 30, (u_int) 0x2030B9C7, "CRC-30-CDMA" }, 
1.7       misho      70:        { 32, (u_int) 0x04C11DB7, "CRC-32-802.3" },
                     71:        { 16, (u_int) 0x1021, "CRC-16-CCITT" },
                     72:        { 16, (u_int) 0x8408, "CRC-16-XMODEM" }
1.1       misho      73: };
                     74: 
                     75: 
                     76: /*
                     77:  * crcReflect() - Reflect all bits of number 
                     78:  *
                     79:  * @crcNum = Number for reflection
                     80:  * @crcBits = Number width bits 
1.6       misho      81:  * return: reflecting number
1.1       misho      82:  */
1.5       misho      83: u_int
1.1       misho      84: crcReflect(u_int crcNum, u_char crcBits)
                     85: {
1.2       misho      86:        register u_int i, j = 1, rev = 0;
1.1       misho      87: 
1.2       misho      88:        for (i = (u_int) 1 << (crcBits - 1); i; i >>= 1, j <<= 1)
1.1       misho      89:                if (crcNum & i)
                     90:                        rev |= j;
                     91:        return rev;
                     92: }
                     93: 
                     94: /*
                     95:  * crcCalc() - Generic CRC calculation function for many sub variants of CRC algorithms
                     96:  *
                     97:  * @psBuf = Data for calculation
                     98:  * @bufLen = Length of data
                     99:  * @crcBits = CRC algorithm bits (1, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 15, 16, 24, 30, 32)
                    100:  * @RevOpts = Options for computation (REVOPTS_REVERTBYTE, REVOPTS_REVERTCRC)
                    101:  * @initCRC = Initial CRC value
                    102:  * @xorCRC = Last xor CRC value
1.6       misho     103:  * return: CRC checksum
1.1       misho     104:  */
1.5       misho     105: u_int
1.1       misho     106: crcCalc(u_char * __restrict psBuf, u_int bufLen, u_char crcBits, u_char RevOpts, u_int initCRC, u_int xorCRC)
                    107: {
1.7       misho     108:        u_int bits = sizeof(int) * 8;
1.1       misho     109:        u_int poly, crchibit, crc;
                    110:        register u_int i, j, b, ch;
                    111: 
                    112:        assert(psBuf);
                    113: 
                    114:        switch (crcBits) {
                    115:                case 1:
                    116:                        poly = crc_Poly[0].poly_num;
1.7       misho     117:                        bits -= crc_Poly[0].poly_bits;
1.1       misho     118:                        break;
                    119:                case 4:
                    120:                        poly = crc_Poly[1].poly_num;
1.7       misho     121:                        bits -= crc_Poly[1].poly_bits;
1.1       misho     122:                        break;
                    123:                case 5:
                    124:                        poly = crc_Poly[2].poly_num;
1.7       misho     125:                        bits -= crc_Poly[2].poly_bits;
1.1       misho     126:                        break;
                    127:                case 6:
                    128:                        poly = crc_Poly[3].poly_num;
1.7       misho     129:                        bits -= crc_Poly[3].poly_bits;
1.1       misho     130:                        break;
                    131:                case 7:
                    132:                        poly = crc_Poly[4].poly_num;
1.7       misho     133:                        bits -= crc_Poly[4].poly_bits;
1.1       misho     134:                        break;
                    135:                case 8:
                    136:                        poly = crc_Poly[5].poly_num;
1.7       misho     137:                        bits -= crc_Poly[5].poly_bits;
1.1       misho     138:                        break;
                    139:                case 10:
                    140:                        poly = crc_Poly[6].poly_num;
1.7       misho     141:                        bits -= crc_Poly[6].poly_bits;
1.1       misho     142:                        break;
                    143:                case 11:
                    144:                        poly = crc_Poly[7].poly_num;
1.7       misho     145:                        bits -= crc_Poly[7].poly_bits;
1.1       misho     146:                        break;
                    147:                case 12:
                    148:                        poly = crc_Poly[8].poly_num;
1.7       misho     149:                        bits -= crc_Poly[8].poly_bits;
1.1       misho     150:                        break;
                    151:                case 15:
                    152:                        poly = crc_Poly[9].poly_num;
1.7       misho     153:                        bits -= crc_Poly[9].poly_bits;
1.1       misho     154:                        break;
                    155:                case 16:
                    156:                        poly = crc_Poly[10].poly_num;
1.7       misho     157:                        bits -= crc_Poly[10].poly_bits;
1.1       misho     158:                        break;
                    159:                case 24:
                    160:                        poly = crc_Poly[11].poly_num;
1.7       misho     161:                        bits -= crc_Poly[11].poly_bits;
1.1       misho     162:                        break;
                    163:                case 30:
                    164:                        poly = crc_Poly[12].poly_num;
1.7       misho     165:                        bits -= crc_Poly[12].poly_bits;
1.1       misho     166:                        break;
                    167:                case 32:
                    168:                        poly = crc_Poly[13].poly_num;
1.7       misho     169:                        bits -= crc_Poly[13].poly_bits;
                    170:                        break;
                    171:                case 161:
                    172:                        poly = crc_Poly[14].poly_num;
                    173:                        bits -= crc_Poly[14].poly_bits;
                    174:                        crcBits = crc_Poly[14].poly_bits;
                    175:                        break;
                    176:                case 162:
                    177:                        poly = crc_Poly[15].poly_num;
                    178:                        bits -= crc_Poly[15].poly_bits;
                    179:                        crcBits = crc_Poly[15].poly_bits;
1.1       misho     180:                        break;
                    181:                default:
                    182:                        elwix_SetErr(EINVAL, "crcCalc(): Unsupported CRC method!!!");
                    183:                        return -1;
                    184:        }
                    185:        poly <<= bits;
                    186: 
                    187:        crchibit = (u_int) 1 << (crcBits - 1);
                    188:        crchibit <<= bits;
                    189:        crc = initCRC << bits;
                    190: 
                    191:        for (i = 0; i < bufLen; i++) {
                    192:                ch = (u_int) *psBuf++;
                    193:                if (RevOpts & REVOPTS_REVERTBYTE)
                    194:                        ch = crcReflect(ch, 8);
                    195: 
                    196:                for (j = 0x80; j; j >>= 1) {
                    197:                        b = crc & crchibit;
                    198:                        crc <<= 1;
                    199: 
                    200:                        if (ch & j)
                    201:                                b ^= crchibit;
                    202:                        if (b)
                    203:                                crc ^= poly;
                    204:                }
                    205:        }
                    206: 
                    207:        if (RevOpts & REVOPTS_REVERTCRC)
                    208:                crc = crcReflect(crc, sizeof(int) * 8);
                    209:        crc ^= xorCRC << bits;
                    210:        crc &= (((crchibit - 1) << 1) | 1);
                    211:        if (!(RevOpts & REVOPTS_REVERTCRC))
                    212:                crc >>= bits;
                    213: 
                    214:        return crc;
                    215: }
                    216: 
                    217: 
                    218: /*
1.7       misho     219:  * crc16_xy() - Checksum calculation in X/Y modem communication
1.6       misho     220:  *
                    221:  * @buf = Data for calculation
                    222:  * @bufLen = Length of data
                    223:  * return: Checksum
                    224:  */
                    225: u_short
1.7       misho     226: crc16_xy(u_char * __restrict buf, int bufLen)
1.6       misho     227: {
                    228:        u_short crc, x;
                    229:        register u_short i;
                    230: 
                    231:        assert(buf);
                    232: 
                    233:        for (crc = 0; bufLen > 0; bufLen--, buf++)
                    234:                for (i = 0x80; i; i >>= 1) {
                    235:                        x = crc >> 15;
                    236:                        crc <<= 1;
                    237: 
                    238:                        if (*buf & i)
                    239:                                crc++;
                    240:                        if (x)
                    241:                                crc ^= crc_16poly;
                    242:                }
                    243: 
                    244:        for (i = 0; i < 16; i++) {
                    245:                x = crc >> 15;
                    246:                crc <<= 1;
                    247: 
                    248:                if (x)
                    249:                        crc ^= crc_16poly;
                    250:        }
                    251: 
                    252:        return crc;
                    253: }
                    254: 
                    255: /*
1.7       misho     256:  * crc16_ccitt() - Checksum calculation
1.6       misho     257:  *
                    258:  * @buf = Data for calculation
                    259:  * @bufLen = Length of data
                    260:  * return: Checksum
                    261:  */
                    262: u_short
1.7       misho     263: crc16_ccitt(u_char * __restrict buf, int bufLen)
1.6       misho     264: {
                    265:        u_short crc;
                    266:        register u_char i;
                    267: 
                    268:        for (crc = 0; bufLen > 0; bufLen--, buf++) {
                    269:                crc ^= (u_short) *buf << 8;
                    270:                for (i = 0x80; i; i >>= 1)
                    271:                        if (crc & 0x8000)
                    272:                                crc = crc << 1 ^ crc_16poly;
                    273:                        else
                    274:                                crc <<= 1;
                    275:        }
                    276: 
                    277:        return crc;
                    278: }
                    279: 
                    280: /*
1.1       misho     281:  * crcIP() - Checksum in IP communication
                    282:  *
                    283:  * @buf = Data for calculation
1.9     ! misho     284:  * @len = Length of data in bytes
1.6       misho     285:  * return: Checksum
1.1       misho     286:  */
1.5       misho     287: u_short
1.9     ! misho     288: crcIP(u_short* __restrict buf, int len)
1.1       misho     289: {
1.9     ! misho     290:        register u_long sum = 0;
1.1       misho     291: 
                    292:        assert(buf);
                    293: 
1.9     ! misho     294:        for (sum = 0; len > 1; len -= 2)
        !           295:                sum += *buf++;
        !           296:        if (len > 0)
        !           297:                sum += ((*buf) & htons(0xFF00));
1.1       misho     298: 
                    299:        sum = (sum >> 16) + (sum & 0xFFFF);
                    300:        sum += sum >> 16;
                    301: 
1.9     ! misho     302:        return (u_short) (~sum);
1.1       misho     303: }
                    304: 
                    305: /*
1.5       misho     306:  * crcTCP() - Checksum for TCP v4 communication
                    307:  *
                    308:  * @buf = Data for calculation
                    309:  * @bufLen = Length of data
                    310:  * @th = TCP header
1.6       misho     311:  * return: Checksum
1.5       misho     312:  */
                    313: u_short
                    314: crcTCP(struct in_addr src, struct in_addr dst, u_char * __restrict th)
                    315: {
                    316:        struct psd_tcp {
                    317:                struct in_addr src;
                    318:                struct in_addr dst;
                    319:                u_char pad;
                    320:                u_char proto;
                    321:                u_short tcp_len;
                    322:                u_char tcp[20];
                    323:        } buf;
                    324: 
                    325:        buf.src = src;
                    326:        buf.dst = dst;
                    327:        buf.pad = 0;
                    328:        buf.proto = IPPROTO_TCP;
                    329:        buf.tcp_len = htons(sizeof buf.tcp);
                    330:        memcpy(&buf.tcp, th, sizeof buf.tcp);
                    331: 
1.9     ! misho     332:        return crcIP((u_short*) &buf, sizeof buf);
1.5       misho     333: }
                    334: 
                    335: /*
                    336:  * crcUDP() - Checksum for UDP v4 communication
                    337:  *
                    338:  * @buf = Data for calculation
                    339:  * @bufLen = Length of data
                    340:  * @uh = UDP header
1.6       misho     341:  * return: Checksum
1.5       misho     342:  */
                    343: u_short
                    344: crcUDP(struct in_addr src, struct in_addr dst, u_char * __restrict uh)
                    345: {
                    346:        struct psd_udp {
                    347:                struct in_addr src;
                    348:                struct in_addr dst;
                    349:                u_char pad;
                    350:                u_char proto;
                    351:                u_short udp_len;
                    352:                u_char udp[8];
                    353:        } buf;
                    354: 
                    355:        buf.src = src;
                    356:        buf.dst = dst;
                    357:        buf.pad = 0;
                    358:        buf.proto = IPPROTO_UDP;
                    359:        buf.udp_len = htons(sizeof buf.udp);
                    360:        memcpy(&buf.udp, uh, sizeof buf.udp);
                    361: 
1.9     ! misho     362:        return crcIP((u_short*) &buf, sizeof buf);
1.5       misho     363: }
                    364: 
                    365: 
                    366: /*
1.1       misho     367:  * crcFletcher16() - Fletcher-16 Checksum computing
                    368:  *
                    369:  * @nBuf = Data for calculation
                    370:  * @bufLen = Length of data
1.6       misho     371:  * return: Checksum
1.1       misho     372:  */
1.5       misho     373: u_short
1.1       misho     374: crcFletcher16(u_short * __restrict nBuf, int bufLen)
                    375: {
                    376:        register u_short s1, s2;
                    377:        register u_int clen;
                    378: 
                    379:        assert(nBuf);
                    380: 
                    381:        s1 = s2 = 0xFF;
                    382:        while (bufLen) {
                    383:                clen = bufLen > MAX_FLETCHER16_DIGEST ? MAX_FLETCHER16_DIGEST : bufLen;
                    384:                bufLen -= clen;
                    385: 
                    386:                do {
                    387:                        s1 += (u_short) *nBuf++;
                    388:                        s2 += s1;
                    389:                } while (--clen);
                    390: 
                    391:                s1 = (s1 >> 8) + (s1 & 0xFF);
                    392:                s2 = (s2 >> 8) + (s2 & 0xFF);
                    393:        }
                    394: 
                    395:        return (s2 << 8) | s1;
                    396: }
                    397: 
                    398: /*
                    399:  * crcFletcher() - Fletcher-32 Checksum computing
                    400:  *
                    401:  * @nBuf = Data for calculation
                    402:  * @bufLen = Length of data
1.6       misho     403:  * return: Checksum
1.1       misho     404:  */
1.5       misho     405: u_int
1.1       misho     406: crcFletcher(u_short * __restrict nBuf, int bufLen)
                    407: {
                    408:        register u_int s1, s2, clen;
                    409: 
                    410:        assert(nBuf);
                    411: 
                    412:        s1 = s2 = 0xFFFF;
                    413:        while (bufLen) {
                    414:                clen = bufLen > MAX_FLETCHER_DIGEST ? MAX_FLETCHER_DIGEST : bufLen;
                    415:                bufLen -= clen;
                    416: 
                    417:                do {
                    418:                        s1 += (u_int) *nBuf++;
                    419:                        s2 += s1;
                    420:                } while (--clen);
                    421: 
                    422:                s1 = (s1 >> 16) + (s1 & 0xFFFF);
                    423:                s2 = (s2 >> 16) + (s2 & 0xFFFF);
                    424:        }
                    425: 
                    426:        return (s2 << 16) | s1;
                    427: }
                    428: 
                    429: /*
                    430:  * crcAdler() - crcAdler-32 Checksum computing
                    431:  *
                    432:  * @psBuf = Data for calculation
                    433:  * @bufLen = Length of data
1.6       misho     434:  * return: Checksum
1.1       misho     435:  */
1.5       misho     436: u_int
1.1       misho     437: crcAdler(u_char * __restrict psBuf, int bufLen)
                    438: {
1.2       misho     439:        register u_int s1 = 1, s2 = 0, clen;
1.1       misho     440: 
                    441:        assert(psBuf);
                    442: 
                    443:        while (bufLen) {
                    444:                clen = bufLen > MAX_ADLER_DIGEST ? MAX_ADLER_DIGEST : bufLen;
                    445:                bufLen -= clen;
                    446: 
                    447:                do {
                    448:                        s1 += (u_int) *psBuf++;
                    449:                        s2 += s1;
                    450:                } while (--clen);
                    451: 
                    452:                s1 %= crc_modAdler;
                    453:                s2 %= crc_modAdler;
                    454:        }
                    455: 
                    456:        return (s2 << 16) | s1;
                    457: }

FreeBSD-CVSweb <freebsd-cvsweb@FreeBSD.org>