libs/smux/asn_bit_data.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2005-2017 Lev Walkin <vlm@lionet.info>.
   3  * All rights reserved.
   4  * Redistribution and modifications are permitted subject to BSD license.
   5  */
   6 #include <asn_system.h>
   7 #include <asn_internal.h>
   8 #include <asn_bit_data.h>
   9
  10 /*
  11  * Create a contiguous non-refillable bit data structure.
  12  * Can be freed by FREEMEM().
  13  */
  14 asn_bit_data_t *
  15 asn_bit_data_new_contiguous(const void *data, size_t size_bits) {
  16     size_t size_bytes = (size_bits + 7) / 8;
  17     asn_bit_data_t *pd;
  18     uint8_t *bytes;
  19
  20     /* Get the extensions map */
  21     pd = CALLOC(1, sizeof(*pd) + size_bytes + 1);
  22     if(!pd) {
  23         return NULL;
  24     }
  25     bytes = (void *)(((char *)pd) + sizeof(*pd));
  26     memcpy(bytes, data, size_bytes);
  27     bytes[size_bytes] = 0;
  28     pd->buffer = bytes;
  29     pd->nboff = 0;
  30     pd->nbits = size_bits;
  31
  32     return pd;
  33 }
  34
  35
  36 char *
  37 asn_bit_data_string(asn_bit_data_t *pd) {
  38         static char buf[2][32];
  39         static int n;
  40         n = (n+1) % 2;
  41     snprintf(buf[n], sizeof(buf[n]),
  42              "{m=%" ASN_PRI_SIZE " span %" ASN_PRI_SIZE "[%" ASN_PRI_SIZE
  43              "..%" ASN_PRI_SIZE "] (%" ASN_PRI_SIZE ")}",
  44              pd->moved, ((uintptr_t)(pd->buffer) & 0xf), pd->nboff, pd->nbits,
  45              pd->nbits - pd->nboff);
  46     return buf[n];
  47 }
  48
  49 void
  50 asn_get_undo(asn_bit_data_t *pd, int nbits) {
  51         if((ssize_t)pd->nboff < nbits) {
  52                 assert((ssize_t)pd->nboff < nbits);
  53         } else {
  54                 pd->nboff -= nbits;
  55                 pd->moved -= nbits;
  56         }
  57 }
  58
  59 /*
  60  * Extract a small number of bits (<= 31) from the specified PER data pointer.
  61  */
  62 int32_t
  63 asn_get_few_bits(asn_bit_data_t *pd, int nbits) {
  64         size_t off;     /* Next after last bit offset */
  65         ssize_t nleft;  /* Number of bits left in this stream */
  66         uint32_t accum;
  67         const uint8_t *buf;
  68
  69         if(nbits < 0)
  70                 return -1;
  71
  72         nleft = pd->nbits - pd->nboff;
  73         if(nbits > nleft) {
  74                 int32_t tailv, vhead;
  75                 if(!pd->refill || nbits > 31) return -1;
  76                 /* Accumulate unused bytes before refill */
  77                 ASN_DEBUG("Obtain the rest %d bits (want %d)",
  78                         (int)nleft, (int)nbits);
  79                 tailv = asn_get_few_bits(pd, nleft);
  80                 if(tailv < 0) return -1;
  81                 /* Refill (replace pd contents with new data) */
  82                 if(pd->refill(pd))
  83                         return -1;
  84                 nbits -= nleft;
  85                 vhead = asn_get_few_bits(pd, nbits);
  86                 /* Combine the rest of previous pd with the head of new one */
  87                 tailv = (tailv << nbits) | vhead;  /* Could == -1 */
  88                 return tailv;
  89         }
  90
  91         /*
  92          * Normalize position indicator.
  93          */
  94         if(pd->nboff >= 8) {
  95                 pd->buffer += (pd->nboff >> 3);
  96                 pd->nbits  -= (pd->nboff & ~0x07);
  97                 pd->nboff  &= 0x07;
  98         }
  99         pd->moved += nbits;
 100         pd->nboff += nbits;
 101         off = pd->nboff;
 102         buf = pd->buffer;
 103
 104         /*
 105          * Extract specified number of bits.
 106          */
 107         if(off <= 8)
 108                 accum = nbits ? (buf[0]) >> (8 - off) : 0;
 109         else if(off <= 16)
 110                 accum = ((buf[0] << 8) + buf[1]) >> (16 - off);
 111         else if(off <= 24)
 112                 accum = ((buf[0] << 16) + (buf[1] << 8) + buf[2]) >> (24 - off);
 113         else if(off <= 31)
 114                 accum = (((uint32_t)buf[0] << 24) + (buf[1] << 16)
 115                         + (buf[2] << 8) + (buf[3])) >> (32 - off);
 116         else if(nbits <= 31) {
 117                 asn_bit_data_t tpd = *pd;
 118                 /* Here are we with our 31-bits limit plus 1..7 bits offset. */
 119                 asn_get_undo(&tpd, nbits);
 120                 /* The number of available bits in the stream allow
 121                  * for the following operations to take place without
 122                  * invoking the ->refill() function */
 123                 accum  = asn_get_few_bits(&tpd, nbits - 24) << 24;
 124                 accum |= asn_get_few_bits(&tpd, 24);
 125         } else {
 126                 asn_get_undo(pd, nbits);
 127                 return -1;
 128         }
 129
 130         accum &= (((uint32_t)1 << nbits) - 1);
 131
 132         ASN_DEBUG("  [PER got %2d<=%2d bits => span %d %+ld[%d..%d]:%02x (%d) => 0x%x]",
 133                 (int)nbits, (int)nleft,
 134                 (int)pd->moved,
 135                 (((long)pd->buffer) & 0xf),
 136                 (int)pd->nboff, (int)pd->nbits,
 137                 ((pd->buffer != NULL)?pd->buffer[0]:0),
 138                 (int)(pd->nbits - pd->nboff),
 139                 (int)accum);
 140
 141         return accum;
 142 }
 143
 144 /*
 145  * Extract a large number of bits from the specified PER data pointer.
 146  */
 147 int
 148 asn_get_many_bits(asn_bit_data_t *pd, uint8_t *dst, int alright, int nbits) {
 149         int32_t value;
 150
 151         if(alright && (nbits & 7)) {
 152                 /* Perform right alignment of a first few bits */
 153                 value = asn_get_few_bits(pd, nbits & 0x07);
 154                 if(value < 0) return -1;
 155                 *dst++ = value; /* value is already right-aligned */
 156                 nbits &= ~7;
 157         }
 158
 159         while(nbits) {
 160                 if(nbits >= 24) {
 161                         value = asn_get_few_bits(pd, 24);
 162                         if(value < 0) return -1;
 163                         *(dst++) = value >> 16;
 164                         *(dst++) = value >> 8;
 165                         *(dst++) = value;
 166                         nbits -= 24;
 167                 } else {
 168                         value = asn_get_few_bits(pd, nbits);
 169                         if(value < 0) return -1;
 170                         if(nbits & 7) { /* implies left alignment */
 171                                 value <<= 8 - (nbits & 7),
 172                                 nbits += 8 - (nbits & 7);
 173                                 if(nbits > 24)
 174                                         *dst++ = value >> 24;
 175                         }
 176                         if(nbits > 16)
 177                                 *dst++ = value >> 16;
 178                         if(nbits > 8)
 179                                 *dst++ = value >> 8;
 180                         *dst++ = value;
 181                         break;
 182                 }
 183         }
 184
 185         return 0;
 186 }
 187
 188 /*
 189  * Put a small number of bits (<= 31).
 190  */
 191 int
 192 asn_put_few_bits(asn_bit_outp_t *po, uint32_t bits, int obits) {
 193         size_t off;     /* Next after last bit offset */
 194         size_t omsk;    /* Existing last byte meaningful bits mask */
 195         uint8_t *buf;
 196
 197         if(obits <= 0 || obits >= 32) return obits ? -1 : 0;
 198
 199         ASN_DEBUG("[PER put %d bits %x to %p+%d bits]",
 200                         obits, (int)bits, (void *)po->buffer, (int)po->nboff);
 201
 202         /*
 203          * Normalize position indicator.
 204          */
 205         if(po->nboff >= 8) {
 206                 po->buffer += (po->nboff >> 3);
 207                 po->nbits  -= (po->nboff & ~0x07);
 208                 po->nboff  &= 0x07;
 209         }
 210
 211         /*
 212          * Flush whole-bytes output, if necessary.
 213          */
 214         if(po->nboff + obits > po->nbits) {
 215                 size_t complete_bytes;
 216                 if(!po->buffer) po->buffer = po->tmpspace;
 217                 complete_bytes = (po->buffer - po->tmpspace);
 218                 ASN_DEBUG("[PER output %ld complete + %ld]",
 219                         (long)complete_bytes, (long)po->flushed_bytes);
 220                 if(po->output(po->tmpspace, complete_bytes, po->op_key) < 0)
 221                         return -1;
 222                 if(po->nboff)
 223                         po->tmpspace[0] = po->buffer[0];
 224                 po->buffer = po->tmpspace;
 225                 po->nbits = 8 * sizeof(po->tmpspace);
 226                 po->flushed_bytes += complete_bytes;
 227         }
 228
 229         /*
 230          * Now, due to sizeof(tmpspace), we are guaranteed large enough space.
 231          */
 232         buf = po->buffer;
 233         omsk = ~((1 << (8 - po->nboff)) - 1);
 234         off = (po->nboff + obits);
 235
 236         /* Clear data of debris before meaningful bits */
 237         bits &= (((uint32_t)1 << obits) - 1);
 238
 239         ASN_DEBUG("[PER out %d %u/%x (t=%d,o=%d) %x&%x=%x]", obits,
 240                 (int)bits, (int)bits,
 241                 (int)po->nboff, (int)off,
 242                 buf[0], (int)(omsk&0xff),
 243                 (int)(buf[0] & omsk));
 244
 245         if(off <= 8)    /* Completely within 1 byte */
 246                 po->nboff = off,
 247                 bits <<= (8 - off),
 248                 buf[0] = (buf[0] & omsk) | bits;
 249         else if(off <= 16)
 250                 po->nboff = off,
 251                 bits <<= (16 - off),
 252                 buf[0] = (buf[0] & omsk) | (bits >> 8),
 253                 buf[1] = bits;
 254         else if(off <= 24)
 255                 po->nboff = off,
 256                 bits <<= (24 - off),
 257                 buf[0] = (buf[0] & omsk) | (bits >> 16),
 258                 buf[1] = bits >> 8,
 259                 buf[2] = bits;
 260         else if(off <= 31)
 261                 po->nboff = off,
 262                 bits <<= (32 - off),
 263                 buf[0] = (buf[0] & omsk) | (bits >> 24),
 264                 buf[1] = bits >> 16,
 265                 buf[2] = bits >> 8,
 266                 buf[3] = bits;
 267         else {
 268                 if(asn_put_few_bits(po, bits >> (obits - 24), 24)) return -1;
 269                 if(asn_put_few_bits(po, bits, obits - 24)) return -1;
 270         }
 271
 272         ASN_DEBUG("[PER out %u/%x => %02x buf+%ld]",
 273                 (int)bits, (int)bits, buf[0],
 274                 (long)(po->buffer - po->tmpspace));
 275
 276         return 0;
 277 }
 278
 279
 280 /*
 281  * Output a large number of bits.
 282  */
 283 int
 284 asn_put_many_bits(asn_bit_outp_t *po, const uint8_t *src, int nbits) {
 285
 286         while(nbits) {
 287                 uint32_t value;
 288
 289                 if(nbits >= 24) {
 290                         value = (src[0] << 16) | (src[1] << 8) | src[2];
 291                         src += 3;
 292                         nbits -= 24;
 293                         if(asn_put_few_bits(po, value, 24))
 294                                 return -1;
 295                 } else {
 296                         value = src[0];
 297                         if(nbits > 8)
 298                                 value = (value << 8) | src[1];
 299                         if(nbits > 16)
 300                                 value = (value << 8) | src[2];
 301                         if(nbits & 0x07)
 302                                 value >>= (8 - (nbits & 0x07));
 303                         if(asn_put_few_bits(po, value, nbits))
 304                                 return -1;
 305                         break;
 306                 }
 307         }
 308
 309         return 0;
 310 }
 311
 312
 313 int
 314 asn_put_aligned_flush(asn_bit_outp_t *po) {
 315     uint32_t unused_bits = (0x7 & (8 - (po->nboff & 0x07)));
 316     size_t complete_bytes =
 317         (po->buffer ? po->buffer - po->tmpspace : 0) + ((po->nboff + 7) >> 3);
 318
 319     if(unused_bits) {
 320         po->buffer[po->nboff >> 3] &= ~0u << unused_bits;
 321     }
 322
 323     if(po->output(po->tmpspace, complete_bytes, po->op_key) < 0) {
 324         return -1;
 325     } else {
 326         po->buffer = po->tmpspace;
 327         po->nboff = 0;
 328         po->nbits = 8 * sizeof(po->tmpspace);
 329         po->flushed_bytes += complete_bytes;
 330         return 0;
 331     }
 332 }
 333