syslinux/com32/lib/zlib/crc32.c

   1 /* crc32.c -- compute the CRC-32 of a data stream
   2  * Copyright (C) 1995-2003 Mark Adler
   3  * For conditions of distribution and use, see copyright notice in zlib.h
   4  *
   5  * Thanks to Rodney Brown <rbrown64@csc.com.au> for his contribution of faster
   6  * CRC methods: exclusive-oring 32 bits of data at a time, and pre-computing
   7  * tables for updating the shift register in one step with three exclusive-ors
   8  * instead of four steps with four exclusive-ors.  This results about a factor
   9  * of two increase in speed on a Power PC G4 (PPC7455) using gcc -O3.
  10  */
  11
  12 /* @(#) $Id: crc32.c,v 1.1 2005/01/08 05:38:12 hpa Exp $ */
  13
  14 #ifdef MAKECRCH
  15 #  include <stdio.h>
  16 #  ifndef DYNAMIC_CRC_TABLE
  17 #    define DYNAMIC_CRC_TABLE
  18 #  endif /* !DYNAMIC_CRC_TABLE */
  19 #endif /* MAKECRCH */
  20
  21 #include "zutil.h"      /* for STDC and FAR definitions */
  22
  23 #define local static
  24
  25 /* Find a four-byte integer type for crc32_little() and crc32_big(). */
  26 #ifndef NOBYFOUR
  27 #  ifdef STDC           /* need ANSI C limits.h to determine sizes */
  28 #    include <limits.h>
  29 #    define BYFOUR
  30 #    if (UINT_MAX == 0xffffffffUL)
  31        typedef unsigned int u4;
  32 #    else
  33 #      if (ULONG_MAX == 0xffffffffUL)
  34          typedef unsigned long u4;
  35 #      else
  36 #        if (USHRT_MAX == 0xffffffffUL)
  37            typedef unsigned short u4;
  38 #        else
  39 #          undef BYFOUR     /* can't find a four-byte integer type! */
  40 #        endif
  41 #      endif
  42 #    endif
  43 #  endif /* STDC */
  44 #endif /* !NOBYFOUR */
  45
  46 /* Definitions for doing the crc four data bytes at a time. */
  47 #ifdef BYFOUR
  48 #  define REV(w) (((w)>>24)+(((w)>>8)&0xff00)+ \
  49                 (((w)&0xff00)<<8)+(((w)&0xff)<<24))
  50    local unsigned long crc32_little OF((unsigned long,
  51                         const unsigned char FAR *, unsigned));
  52    local unsigned long crc32_big OF((unsigned long,
  53                         const unsigned char FAR *, unsigned));
  54 #  define TBLS 8
  55 #else
  56 #  define TBLS 1
  57 #endif /* BYFOUR */
  58
  59 #ifdef DYNAMIC_CRC_TABLE
  60
  61 local int crc_table_empty = 1;
  62 local unsigned long FAR crc_table[TBLS][256];
  63 local void make_crc_table OF((void));
  64 #ifdef MAKECRCH
  65    local void write_table OF((FILE *, const unsigned long FAR *));
  66 #endif /* MAKECRCH */
  67
  68 /*
  69   Generate tables for a byte-wise 32-bit CRC calculation on the polynomial:
  70   x^32+x^26+x^23+x^22+x^16+x^12+x^11+x^10+x^8+x^7+x^5+x^4+x^2+x+1.
  71
  72   Polynomials over GF(2) are represented in binary, one bit per coefficient,
  73   with the lowest powers in the most significant bit.  Then adding polynomials
  74   is just exclusive-or, and multiplying a polynomial by x is a right shift by
  75   one.  If we call the above polynomial p, and represent a byte as the
  76   polynomial q, also with the lowest power in the most significant bit (so the
  77   byte 0xb1 is the polynomial x^7+x^3+x+1), then the CRC is (q*x^32) mod p,
  78   where a mod b means the remainder after dividing a by b.
  79
  80   This calculation is done using the shift-register method of multiplying and
  81   taking the remainder.  The register is initialized to zero, and for each
  82   incoming bit, x^32 is added mod p to the register if the bit is a one (where
  83   x^32 mod p is p+x^32 = x^26+...+1), and the register is multiplied mod p by
  84   x (which is shifting right by one and adding x^32 mod p if the bit shifted
  85   out is a one).  We start with the highest power (least significant bit) of
  86   q and repeat for all eight bits of q.
  87
  88   The first table is simply the CRC of all possible eight bit values.  This is
  89   all the information needed to generate CRCs on data a byte at a time for all
  90   combinations of CRC register values and incoming bytes.  The remaining tables
  91   allow for word-at-a-time CRC calculation for both big-endian and little-
  92   endian machines, where a word is four bytes.
  93 */
  94 local void make_crc_table()
  95 {
  96     unsigned long c;
  97     unsigned int n;
  98     int k;
  99     unsigned long poly;            /* polynomial exclusive-or pattern */
 100     /* terms of polynomial defining this crc (except x^32): */
 101     static const unsigned char p[] = {0,1,2,4,5,7,8,10,11,12,16,22,23,26};
 102
 103     /* make exclusive-or pattern from polynomial (0xedb88320UL) */
 104     poly = 0UL;
 105     for (n = 0; n < sizeof(p)/sizeof(unsigned char); n++)
 106         poly |= 1UL << (31 - p[n]);
 107
 108     /* generate a crc for every 8-bit value */
 109     for (n = 0; n < 256; n++) {
 110         c = (unsigned long)n;
 111         for (k = 0; k < 8; k++)
 112             c = c & 1 ? poly ^ (c >> 1) : c >> 1;
 113         crc_table[0][n] = c;
 114     }
 115
 116 #ifdef BYFOUR
 117     /* generate crc for each value followed by one, two, and three zeros, and
 118        then the byte reversal of those as well as the first table */
 119     for (n = 0; n < 256; n++) {
 120         c = crc_table[0][n];
 121         crc_table[4][n] = REV(c);
 122         for (k = 1; k < 4; k++) {
 123             c = crc_table[0][c & 0xff] ^ (c >> 8);
 124             crc_table[k][n] = c;
 125             crc_table[k + 4][n] = REV(c);
 126         }
 127     }
 128 #endif /* BYFOUR */
 129
 130   crc_table_empty = 0;
 131
 132 #ifdef MAKECRCH
 133     /* write out CRC tables to crc32.h */
 134     {
 135         FILE *out;
 136
 137         out = fopen("crc32.h", "w");
 138         if (out == NULL) return;
 139         fprintf(out, "/* crc32.h -- tables for rapid CRC calculation\n");
 140         fprintf(out, " * Generated automatically by crc32.c\n */\n\n");
 141         fprintf(out, "local const unsigned long FAR ");
 142         fprintf(out, "crc_table[TBLS][256] =\n{\n  {\n");
 143         write_table(out, crc_table[0]);
 144 #  ifdef BYFOUR
 145         fprintf(out, "#ifdef BYFOUR\n");
 146         for (k = 1; k < 8; k++) {
 147             fprintf(out, "  },\n  {\n");
 148             write_table(out, crc_table[k]);
 149         }
 150         fprintf(out, "#endif\n");
 151 #  endif /* BYFOUR */
 152         fprintf(out, "  }\n};\n");
 153         fclose(out);
 154     }
 155 #endif /* MAKECRCH */
 156 }
 157
 158 #ifdef MAKECRCH
 159 local void write_table(out, table)
 160     FILE *out;
 161     const unsigned long FAR *table;
 162 {
 163     int n;
 164
 165     for (n = 0; n < 256; n++)
 166         fprintf(out, "%s0x%08lxUL%s", n % 5 ? "" : "    ", table[n],
 167                 n == 255 ? "\n" : (n % 5 == 4 ? ",\n" : ", "));
 168 }
 169 #endif /* MAKECRCH */
 170
 171 #else /* !DYNAMIC_CRC_TABLE */
 172 /* ========================================================================
 173  * Tables of CRC-32s of all single-byte values, made by make_crc_table().
 174  */
 175 #include "crc32.h"
 176 #endif /* DYNAMIC_CRC_TABLE */
 177
 178 /* =========================================================================
 179  * This function can be used by asm versions of crc32()
 180  */
 181 const unsigned long FAR * ZEXPORT get_crc_table()
 182 {
 183 #ifdef DYNAMIC_CRC_TABLE
 184   if (crc_table_empty) make_crc_table();
 185 #endif /* DYNAMIC_CRC_TABLE */
 186   return (const unsigned long FAR *)crc_table;
 187 }
 188
 189 /* ========================================================================= */
 190 #define DO1 crc = crc_table[0][((int)crc ^ (*buf++)) & 0xff] ^ (crc >> 8)
 191 #define DO8 DO1; DO1; DO1; DO1; DO1; DO1; DO1; DO1
 192
 193 /* ========================================================================= */
 194 unsigned long ZEXPORT crc32(crc, buf, len)
 195     unsigned long crc;
 196     const unsigned char FAR *buf;
 197     unsigned len;
 198 {
 199     if (buf == Z_NULL) return 0UL;
 200
 201 #ifdef DYNAMIC_CRC_TABLE
 202     if (crc_table_empty)
 203         make_crc_table();
 204 #endif /* DYNAMIC_CRC_TABLE */
 205
 206 #ifdef BYFOUR
 207     if (sizeof(void *) == sizeof(ptrdiff_t)) {
 208         u4 endian;
 209
 210         endian = 1;
 211         if (*((unsigned char *)(&endian)))
 212             return crc32_little(crc, buf, len);
 213         else
 214             return crc32_big(crc, buf, len);
 215     }
 216 #endif /* BYFOUR */
 217     crc = crc ^ 0xffffffffUL;
 218     while (len >= 8) {
 219         DO8;
 220         len -= 8;
 221     }
 222     if (len) do {
 223         DO1;
 224     } while (--len);
 225     return crc ^ 0xffffffffUL;
 226 }
 227
 228 #ifdef BYFOUR
 229
 230 /* ========================================================================= */
 231 #define DOLIT4 c ^= *buf4++; \
 232         c = crc_table[3][c & 0xff] ^ crc_table[2][(c >> 8) & 0xff] ^ \
 233             crc_table[1][(c >> 16) & 0xff] ^ crc_table[0][c >> 24]
 234 #define DOLIT32 DOLIT4; DOLIT4; DOLIT4; DOLIT4; DOLIT4; DOLIT4; DOLIT4; DOLIT4
 235
 236 /* ========================================================================= */
 237 local unsigned long crc32_little(crc, buf, len)
 238     unsigned long crc;
 239     const unsigned char FAR *buf;
 240     unsigned len;
 241 {
 242     register u4 c;
 243     register const u4 FAR *buf4;
 244
 245     c = (u4)crc;
 246     c = ~c;
 247     while (len && ((ptrdiff_t)buf & 3)) {
 248         c = crc_table[0][(c ^ *buf++) & 0xff] ^ (c >> 8);
 249         len--;
 250     }
 251
 252     buf4 = (const u4 FAR *)buf;
 253     while (len >= 32) {
 254         DOLIT32;
 255         len -= 32;
 256     }
 257     while (len >= 4) {
 258         DOLIT4;
 259         len -= 4;
 260     }
 261     buf = (const unsigned char FAR *)buf4;
 262
 263     if (len) do {
 264         c = crc_table[0][(c ^ *buf++) & 0xff] ^ (c >> 8);
 265     } while (--len);
 266     c = ~c;
 267     return (unsigned long)c;
 268 }
 269
 270 /* ========================================================================= */
 271 #define DOBIG4 c ^= *++buf4; \
 272         c = crc_table[4][c & 0xff] ^ crc_table[5][(c >> 8) & 0xff] ^ \
 273             crc_table[6][(c >> 16) & 0xff] ^ crc_table[7][c >> 24]
 274 #define DOBIG32 DOBIG4; DOBIG4; DOBIG4; DOBIG4; DOBIG4; DOBIG4; DOBIG4; DOBIG4
 275
 276 /* ========================================================================= */
 277 local unsigned long crc32_big(crc, buf, len)
 278     unsigned long crc;
 279     const unsigned char FAR *buf;
 280     unsigned len;
 281 {
 282     register u4 c;
 283     register const u4 FAR *buf4;
 284
 285     c = REV((u4)crc);
 286     c = ~c;
 287     while (len && ((ptrdiff_t)buf & 3)) {
 288         c = crc_table[4][(c >> 24) ^ *buf++] ^ (c << 8);
 289         len--;
 290     }
 291
 292     buf4 = (const u4 FAR *)buf;
 293     buf4--;
 294     while (len >= 32) {
 295         DOBIG32;
 296         len -= 32;
 297     }
 298     while (len >= 4) {
 299         DOBIG4;
 300         len -= 4;
 301     }
 302     buf4++;
 303     buf = (const unsigned char FAR *)buf4;
 304
 305     if (len) do {
 306         c = crc_table[4][(c >> 24) ^ *buf++] ^ (c << 8);
 307     } while (--len);
 308     c = ~c;
 309     return (unsigned long)(REV(c));
 310 }
 311
 312 #endif /* BYFOUR */