crc32.c
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上传日期:2013-08-04
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源码类别:

Windows Mobile

开发平台:

Visual 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. /* @(#) $Id: crc32.c,v 1.5.4.1 2005/06/18 16:36:07 mike Exp $ */
  12. /*
  13.   Note on the use of DYNAMIC_CRC_TABLE: there is no mutex or semaphore
  14.   protection on the static variables used to control the first-use generation
  15.   of the crc tables.  Therefore, if you #define DYNAMIC_CRC_TABLE, you should
  16.   first call get_crc_table() to initialize the tables before allowing more than
  17.   one thread to use crc32().
  18.  */
  19. #ifdef MAKECRCH
  20. #  include <stdio.h>
  21. #  ifndef DYNAMIC_CRC_TABLE
  22. #    define DYNAMIC_CRC_TABLE
  23. #  endif /* !DYNAMIC_CRC_TABLE */
  24. #endif /* MAKECRCH */
  25. #include "zutil.h"      /* for STDC and FAR definitions */
  26. #define local static
  27. /* Find a four-byte integer type for crc32_little() and crc32_big(). */
  28. #ifndef NOBYFOUR
  29. #  ifdef STDC           /* need ANSI C limits.h to determine sizes */
  30. #    include <limits.h>
  31. #    define BYFOUR
  32. #    if (UINT_MAX == 0xffffffffUL)
  33.        typedef unsigned int u4;
  34. #    else
  35. #      if (ULONG_MAX == 0xffffffffUL)
  36.          typedef unsigned long u4;
  37. #      else
  38. #        if (USHRT_MAX == 0xffffffffUL)
  39.            typedef unsigned short u4;
  40. #        else
  41. #          undef BYFOUR     /* can't find a four-byte integer type! */
  42. #        endif
  43. #      endif
  44. #    endif
  45. #  endif /* STDC */
  46. #endif /* !NOBYFOUR */
  47. /* Definitions for doing the crc four data bytes at a time. */
  48. #ifdef BYFOUR
  49. #  define REV(w) (((w)>>24)+(((w)>>8)&0xff00)+ 
  50.                 (((w)&0xff00)<<8)+(((w)&0xff)<<24))
  51.    local unsigned long crc32_little OF((unsigned long,
  52.                         const unsigned char FAR *, unsigned));
  53.    local unsigned long crc32_big OF((unsigned long,
  54.                         const unsigned char FAR *, unsigned));
  55. #  define TBLS 8
  56. #else
  57. #  define TBLS 1
  58. #endif /* BYFOUR */
  59. #ifdef DYNAMIC_CRC_TABLE
  60. local volatile int crc_table_empty = 1;
  61. local unsigned long FAR crc_table[TBLS][256];
  62. local void make_crc_table OF((void));
  63. #ifdef MAKECRCH
  64.    local void write_table OF((FILE *, const unsigned long FAR *));
  65. #endif /* MAKECRCH */
  66. /*
  67.   Generate tables for a byte-wise 32-bit CRC calculation on the polynomial:
  68.   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.
  69.   Polynomials over GF(2) are represented in binary, one bit per coefficient,
  70.   with the lowest powers in the most significant bit.  Then adding polynomials
  71.   is just exclusive-or, and multiplying a polynomial by x is a right shift by
  72.   one.  If we call the above polynomial p, and represent a byte as the
  73.   polynomial q, also with the lowest power in the most significant bit (so the
  74.   byte 0xb1 is the polynomial x^7+x^3+x+1), then the CRC is (q*x^32) mod p,
  75.   where a mod b means the remainder after dividing a by b.
  76.   This calculation is done using the shift-register method of multiplying and
  77.   taking the remainder.  The register is initialized to zero, and for each
  78.   incoming bit, x^32 is added mod p to the register if the bit is a one (where
  79.   x^32 mod p is p+x^32 = x^26+...+1), and the register is multiplied mod p by
  80.   x (which is shifting right by one and adding x^32 mod p if the bit shifted
  81.   out is a one).  We start with the highest power (least significant bit) of
  82.   q and repeat for all eight bits of q.
  83.   The first table is simply the CRC of all possible eight bit values.  This is
  84.   all the information needed to generate CRCs on data a byte at a time for all
  85.   combinations of CRC register values and incoming bytes.  The remaining tables
  86.   allow for word-at-a-time CRC calculation for both big-endian and little-
  87.   endian machines, where a word is four bytes.
  88. */
  89. local void make_crc_table()
  90. {
  91.     unsigned long c;
  92.     int n, k;
  93.     unsigned long poly;                 /* polynomial exclusive-or pattern */
  94.     /* terms of polynomial defining this crc (except x^32): */
  95.     static volatile int first = 1;      /* flag to limit concurrent making */
  96.     static const unsigned char p[] = {0,1,2,4,5,7,8,10,11,12,16,22,23,26};
  97.     /* See if another task is already doing this (not thread-safe, but better
  98.        than nothing -- significantly reduces duration of vulnerability in
  99.        case the advice about DYNAMIC_CRC_TABLE is ignored) */
  100.     if (first) {
  101.         first = 0;
  102.         /* make exclusive-or pattern from polynomial (0xedb88320UL) */
  103.         poly = 0UL;
  104.         for (n = 0; n < sizeof(p)/sizeof(unsigned char); n++)
  105.             poly |= 1UL << (31 - p[n]);
  106.         /* generate a crc for every 8-bit value */
  107.         for (n = 0; n < 256; n++) {
  108.             c = (unsigned long)n;
  109.             for (k = 0; k < 8; k++)
  110.                 c = c & 1 ? poly ^ (c >> 1) : c >> 1;
  111.             crc_table[0][n] = c;
  112.         }
  113. #ifdef BYFOUR
  114.         /* generate crc for each value followed by one, two, and three zeros,
  115.            and then the byte reversal of those as well as the first table */
  116.         for (n = 0; n < 256; n++) {
  117.             c = crc_table[0][n];
  118.             crc_table[4][n] = REV(c);
  119.             for (k = 1; k < 4; k++) {
  120.                 c = crc_table[0][c & 0xff] ^ (c >> 8);
  121.                 crc_table[k][n] = c;
  122.                 crc_table[k + 4][n] = REV(c);
  123.             }
  124.         }
  125. #endif /* BYFOUR */
  126.         crc_table_empty = 0;
  127.     }
  128.     else {      /* not first */
  129.         /* wait for the other guy to finish (not efficient, but rare) */
  130.         while (crc_table_empty)
  131.             ;
  132.     }
  133. #ifdef MAKECRCH
  134.     /* write out CRC tables to crc32.h */
  135.     {
  136.         FILE *out;
  137.         out = fopen("crc32.h", "w");
  138.         if (out == NULL) return;
  139.         fprintf(out, "/* crc32.h -- tables for rapid CRC calculationn");
  140.         fprintf(out, " * Generated automatically by crc32.cn */nn");
  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 BYFOURn");
  146.         for (k = 1; k < 8; k++) {
  147.             fprintf(out, "  },n  {n");
  148.             write_table(out, crc_table[k]);
  149.         }
  150.         fprintf(out, "#endifn");
  151. #  endif /* BYFOUR */
  152.         fprintf(out, "  }n};n");
  153.         fclose(out);
  154.     }
  155. #endif /* MAKECRCH */
  156. }
  157. #ifdef MAKECRCH
  158. local void write_table(out, table)
  159.     FILE *out;
  160.     const unsigned long FAR *table;
  161. {
  162.     int n;
  163.     for (n = 0; n < 256; n++)
  164.         fprintf(out, "%s0x%08lxUL%s", n % 5 ? "" : "    ", table[n],
  165.                 n == 255 ? "n" : (n % 5 == 4 ? ",n" : ", "));
  166. }
  167. #endif /* MAKECRCH */
  168. #else /* !DYNAMIC_CRC_TABLE */
  169. /* ========================================================================
  170.  * Tables of CRC-32s of all single-byte values, made by make_crc_table().
  171.  */
  172. #include "crc32.h"
  173. #endif /* DYNAMIC_CRC_TABLE */
  174. /* =========================================================================
  175.  * This function can be used by asm versions of crc32()
  176.  */
  177. const unsigned long FAR * ZEXPORT get_crc_table()
  178. {
  179. #ifdef DYNAMIC_CRC_TABLE
  180.     if (crc_table_empty)
  181.         make_crc_table();
  182. #endif /* DYNAMIC_CRC_TABLE */
  183.     return (const unsigned long FAR *)crc_table;
  184. }
  185. /* ========================================================================= */
  186. #define DO1 crc = crc_table[0][((int)crc ^ (*buf++)) & 0xff] ^ (crc >> 8)
  187. #define DO8 DO1; DO1; DO1; DO1; DO1; DO1; DO1; DO1
  188. /* ========================================================================= */
  189. unsigned long ZEXPORT crc32(crc, buf, len)
  190.     unsigned long crc;
  191.     const unsigned char FAR *buf;
  192.     unsigned len;
  193. {
  194.     if (buf == Z_NULL) return 0UL;
  195. #ifdef DYNAMIC_CRC_TABLE
  196.     if (crc_table_empty)
  197.         make_crc_table();
  198. #endif /* DYNAMIC_CRC_TABLE */
  199. #ifdef BYFOUR
  200.     if (sizeof(void *) == sizeof(ptrdiff_t)) {
  201.         u4 endian;
  202.         endian = 1;
  203.         if (*((unsigned char *)(&endian)))
  204.             return crc32_little(crc, buf, len);
  205.         else
  206.             return crc32_big(crc, buf, len);
  207.     }
  208. #endif /* BYFOUR */
  209.     crc = crc ^ 0xffffffffUL;
  210.     while (len >= 8) {
  211.         DO8;
  212.         len -= 8;
  213.     }
  214.     if (len) do {
  215.         DO1;
  216.     } while (--len);
  217.     return crc ^ 0xffffffffUL;
  218. }
  219. #ifdef BYFOUR
  220. /* ========================================================================= */
  221. #define DOLIT4 c ^= *buf4++; 
  222.         c = crc_table[3][c & 0xff] ^ crc_table[2][(c >> 8) & 0xff] ^ 
  223.             crc_table[1][(c >> 16) & 0xff] ^ crc_table[0][c >> 24]
  224. #define DOLIT32 DOLIT4; DOLIT4; DOLIT4; DOLIT4; DOLIT4; DOLIT4; DOLIT4; DOLIT4
  225. /* ========================================================================= */
  226. local unsigned long crc32_little(crc, buf, len)
  227.     unsigned long crc;
  228.     const unsigned char FAR *buf;
  229.     unsigned len;
  230. {
  231.     register u4 c;
  232.     register const u4 FAR *buf4;
  233.     c = (u4)crc;
  234.     c = ~c;
  235.     while (len && ((ptrdiff_t)buf & 3)) {
  236.         c = crc_table[0][(c ^ *buf++) & 0xff] ^ (c >> 8);
  237.         len--;
  238.     }
  239.     buf4 = (const u4 FAR *)buf;
  240.     while (len >= 32) {
  241.         DOLIT32;
  242.         len -= 32;
  243.     }
  244.     while (len >= 4) {
  245.         DOLIT4;
  246.         len -= 4;
  247.     }
  248.     buf = (const unsigned char FAR *)buf4;
  249.     if (len) do {
  250.         c = crc_table[0][(c ^ *buf++) & 0xff] ^ (c >> 8);
  251.     } while (--len);
  252.     c = ~c;
  253.     return (unsigned long)c;
  254. }
  255. /* ========================================================================= */
  256. #define DOBIG4 c ^= *++buf4; 
  257.         c = crc_table[4][c & 0xff] ^ crc_table[5][(c >> 8) & 0xff] ^ 
  258.             crc_table[6][(c >> 16) & 0xff] ^ crc_table[7][c >> 24]
  259. #define DOBIG32 DOBIG4; DOBIG4; DOBIG4; DOBIG4; DOBIG4; DOBIG4; DOBIG4; DOBIG4
  260. /* ========================================================================= */
  261. local unsigned long crc32_big(crc, buf, len)
  262.     unsigned long crc;
  263.     const unsigned char FAR *buf;
  264.     unsigned len;
  265. {
  266.     register u4 c;
  267.     register const u4 FAR *buf4;
  268.     c = REV((u4)crc);
  269.     c = ~c;
  270.     while (len && ((ptrdiff_t)buf & 3)) {
  271.         c = crc_table[4][(c >> 24) ^ *buf++] ^ (c << 8);
  272.         len--;
  273.     }
  274.     buf4 = (const u4 FAR *)buf;
  275.     buf4--;
  276.     while (len >= 32) {
  277.         DOBIG32;
  278.         len -= 32;
  279.     }
  280.     while (len >= 4) {
  281.         DOBIG4;
  282.         len -= 4;
  283.     }
  284.     buf4++;
  285.     buf = (const unsigned char FAR *)buf4;
  286.     if (len) do {
  287.         c = crc_table[4][(c >> 24) ^ *buf++] ^ (c << 8);
  288.     } while (--len);
  289.     c = ~c;
  290.     return (unsigned long)(REV(c));
  291. }
  292. #endif /* BYFOUR */