Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


Quelle  drm_panic_qr.rs   Sprache: unbekannt

 
// SPDX-License-Identifier: MIT

//! This is a simple QR encoder for DRM panic.
//!
//! It is called from a panic handler, so it should't allocate memory and
//! does all the work on the stack or on the provided buffers. For
//! simplification, it only supports low error correction, and applies the
//! first mask (checkerboard). It will draw the smallest QR code that can
//! contain the string passed as parameter. To get the most compact
//! QR code, the start of the URL is encoded as binary, and the
//! compressed kmsg is encoded as numeric.
//!
//! The binary data must be a valid URL parameter, so the easiest way is
//! to use base64 encoding. But this wastes 25% of data space, so the
//! whole stack trace won't fit in the QR code. So instead it encodes
//! every 7 bytes of input into 17 decimal digits, and then uses the
//! efficient numeric encoding, that encode 3 decimal digits into
//! 10bits. This makes 168bits of compressed data into 51 decimal digits,
//! into 170bits in the QR code, so wasting only 1.17%. And the numbers are
//! valid URL parameter, so the website can do the reverse, to get the
//! binary data. This is the same algorithm used by Fido v2.2 QR-initiated
//! authentication specification.
//!
//! Inspired by these 3 projects, all under MIT license:
//!
//! * <https://github.com/kennytm/qrcode-rust>
//! * <https://github.com/erwanvivien/fast_qr>
//! * <https://github.com/bjguillot/qr>

use kernel::prelude::*;

#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq, Ord, PartialOrd)]
struct Version(usize);

// Generator polynomials for ECC, only those that are needed for low quality.
const P7: [u8; 7] = [87, 229, 146, 149, 238, 102, 21];
const P10: [u8; 10] = [251, 67, 46, 61, 118, 70, 64, 94, 32, 45];
const P15: [u8; 15] = [
    8, 183, 61, 91, 202, 37, 51, 58, 58, 237, 140, 124, 5, 99, 105,
];
const P18: [u8; 18] = [
    215, 234, 158, 94, 184, 97, 118, 170, 79, 187, 152, 148, 252, 179, 5, 98, 96, 153,
];
const P20: [u8; 20] = [
    17, 60, 79, 50, 61, 163, 26, 187, 202, 180, 221, 225, 83, 239, 156, 164, 212, 212, 188, 190,
];
const P22: [u8; 22] = [
    210, 171, 247, 242, 93, 230, 14, 109, 221, 53, 200, 74, 8, 172, 98, 80, 219, 134, 160, 105,
    165, 231,
];
const P24: [u8; 24] = [
    229, 121, 135, 48, 211, 117, 251, 126, 159, 180, 169, 152, 192, 226, 228, 218, 111, 0, 117,
    232, 87, 96, 227, 21,
];
const P26: [u8; 26] = [
    173, 125, 158, 2, 103, 182, 118, 17, 145, 201, 111, 28, 165, 53, 161, 21, 245, 142, 13, 102,
    48, 227, 153, 145, 218, 70,
];
const P28: [u8; 28] = [
    168, 223, 200, 104, 224, 234, 108, 180, 110, 190, 195, 147, 205, 27, 232, 201, 21, 43, 245, 87,
    42, 195, 212, 119, 242, 37, 9, 123,
];
const P30: [u8; 30] = [
    41, 173, 145, 152, 216, 31, 179, 182, 50, 48, 110, 86, 239, 96, 222, 125, 42, 173, 226, 193,
    224, 130, 156, 37, 251, 216, 238, 40, 192, 180,
];

/// QR Code parameters for Low quality ECC:
/// - Error Correction polynomial.
/// - Number of blocks in group 1.
/// - Number of blocks in group 2.
/// - Block size in group 1.
///
/// (Block size in group 2 is one more than group 1).
struct VersionParameter(&'static [u8], u8, u8, u8);
const VPARAM: [VersionParameter; 40] = [
    VersionParameter(&P7, 1, 0, 19),    // V1
    VersionParameter(&P10, 1, 0, 34),   // V2
    VersionParameter(&P15, 1, 0, 55),   // V3
    VersionParameter(&P20, 1, 0, 80),   // V4
    VersionParameter(&P26, 1, 0, 108),  // V5
    VersionParameter(&P18, 2, 0, 68),   // V6
    VersionParameter(&P20, 2, 0, 78),   // V7
    VersionParameter(&P24, 2, 0, 97),   // V8
    VersionParameter(&P30, 2, 0, 116),  // V9
    VersionParameter(&P18, 2, 2, 68),   // V10
    VersionParameter(&P20, 4, 0, 81),   // V11
    VersionParameter(&P24, 2, 2, 92),   // V12
    VersionParameter(&P26, 4, 0, 107),  // V13
    VersionParameter(&P30, 3, 1, 115),  // V14
    VersionParameter(&P22, 5, 1, 87),   // V15
    VersionParameter(&P24, 5, 1, 98),   // V16
    VersionParameter(&P28, 1, 5, 107),  // V17
    VersionParameter(&P30, 5, 1, 120),  // V18
    VersionParameter(&P28, 3, 4, 113),  // V19
    VersionParameter(&P28, 3, 5, 107),  // V20
    VersionParameter(&P28, 4, 4, 116),  // V21
    VersionParameter(&P28, 2, 7, 111),  // V22
    VersionParameter(&P30, 4, 5, 121),  // V23
    VersionParameter(&P30, 6, 4, 117),  // V24
    VersionParameter(&P26, 8, 4, 106),  // V25
    VersionParameter(&P28, 10, 2, 114), // V26
    VersionParameter(&P30, 8, 4, 122),  // V27
    VersionParameter(&P30, 3, 10, 117), // V28
    VersionParameter(&P30, 7, 7, 116),  // V29
    VersionParameter(&P30, 5, 10, 115), // V30
    VersionParameter(&P30, 13, 3, 115), // V31
    VersionParameter(&P30, 17, 0, 115), // V32
    VersionParameter(&P30, 17, 1, 115), // V33
    VersionParameter(&P30, 13, 6, 115), // V34
    VersionParameter(&P30, 12, 7, 121), // V35
    VersionParameter(&P30, 6, 14, 121), // V36
    VersionParameter(&P30, 17, 4, 122), // V37
    VersionParameter(&P30, 4, 18, 122), // V38
    VersionParameter(&P30, 20, 4, 117), // V39
    VersionParameter(&P30, 19, 6, 118), // V40
];

const MAX_EC_SIZE: usize = 30;
const MAX_BLK_SIZE: usize = 123;

/// Position of the alignment pattern grid.
const ALIGNMENT_PATTERNS: [&[u8]; 40] = [
    &[],
    &[6, 18],
    &[6, 22],
    &[6, 26],
    &[6, 30],
    &[6, 34],
    &[6, 22, 38],
    &[6, 24, 42],
    &[6, 26, 46],
    &[6, 28, 50],
    &[6, 30, 54],
    &[6, 32, 58],
    &[6, 34, 62],
    &[6, 26, 46, 66],
    &[6, 26, 48, 70],
    &[6, 26, 50, 74],
    &[6, 30, 54, 78],
    &[6, 30, 56, 82],
    &[6, 30, 58, 86],
    &[6, 34, 62, 90],
    &[6, 28, 50, 72, 94],
    &[6, 26, 50, 74, 98],
    &[6, 30, 54, 78, 102],
    &[6, 28, 54, 80, 106],
    &[6, 32, 58, 84, 110],
    &[6, 30, 58, 86, 114],
    &[6, 34, 62, 90, 118],
    &[6, 26, 50, 74, 98, 122],
    &[6, 30, 54, 78, 102, 126],
    &[6, 26, 52, 78, 104, 130],
    &[6, 30, 56, 82, 108, 134],
    &[6, 34, 60, 86, 112, 138],
    &[6, 30, 58, 86, 114, 142],
    &[6, 34, 62, 90, 118, 146],
    &[6, 30, 54, 78, 102, 126, 150],
    &[6, 24, 50, 76, 102, 128, 154],
    &[6, 28, 54, 80, 106, 132, 158],
    &[6, 32, 58, 84, 110, 136, 162],
    &[6, 26, 54, 82, 110, 138, 166],
    &[6, 30, 58, 86, 114, 142, 170],
];

/// Version information for format V7-V40.
const VERSION_INFORMATION: [u32; 34] = [
    0b00_0111_1100_1001_0100,
    0b00_1000_0101_1011_1100,
    0b00_1001_1010_1001_1001,
    0b00_1010_0100_1101_0011,
    0b00_1011_1011_1111_0110,
    0b00_1100_0111_0110_0010,
    0b00_1101_1000_0100_0111,
    0b00_1110_0110_0000_1101,
    0b00_1111_1001_0010_1000,
    0b01_0000_1011_0111_1000,
    0b01_0001_0100_0101_1101,
    0b01_0010_1010_0001_0111,
    0b01_0011_0101_0011_0010,
    0b01_0100_1001_1010_0110,
    0b01_0101_0110_1000_0011,
    0b01_0110_1000_1100_1001,
    0b01_0111_0111_1110_1100,
    0b01_1000_1110_1100_0100,
    0b01_1001_0001_1110_0001,
    0b01_1010_1111_1010_1011,
    0b01_1011_0000_1000_1110,
    0b01_1100_1100_0001_1010,
    0b01_1101_0011_0011_1111,
    0b01_1110_1101_0111_0101,
    0b01_1111_0010_0101_0000,
    0b10_0000_1001_1101_0101,
    0b10_0001_0110_1111_0000,
    0b10_0010_1000_1011_1010,
    0b10_0011_0111_1001_1111,
    0b10_0100_1011_0000_1011,
    0b10_0101_0100_0010_1110,
    0b10_0110_1010_0110_0100,
    0b10_0111_0101_0100_0001,
    0b10_1000_1100_0110_1001,
];

/// Format info for low quality ECC.
const FORMAT_INFOS_QR_L: [u16; 8] = [
    0x77c4, 0x72f3, 0x7daa, 0x789d, 0x662f, 0x6318, 0x6c41, 0x6976,
];

impl Version {
    /// Returns the smallest QR version than can hold these segments.
    fn from_segments(segments: &[&Segment<'_>]) -> Option<Version> {
        (1..=40)
            .map(Version)
            .find(|&v| v.max_data() * 8 >= segments.iter().map(|s| s.total_size_bits(v)).sum())
    }

    fn width(&self) -> u8 {
        (self.0 as u8) * 4 + 17
    }

    fn max_data(&self) -> usize {
        self.g1_blk_size() * self.g1_blocks() + (self.g1_blk_size() + 1) * self.g2_blocks()
    }

    fn ec_size(&self) -> usize {
        VPARAM[self.0 - 1].0.len()
    }

    fn g1_blocks(&self) -> usize {
        VPARAM[self.0 - 1].1 as usize
    }

    fn g2_blocks(&self) -> usize {
        VPARAM[self.0 - 1].2 as usize
    }

    fn g1_blk_size(&self) -> usize {
        VPARAM[self.0 - 1].3 as usize
    }

    fn alignment_pattern(&self) -> &'static [u8] {
        ALIGNMENT_PATTERNS[self.0 - 1]
    }

    fn poly(&self) -> &'static [u8] {
        VPARAM[self.0 - 1].0
    }

    fn version_info(&self) -> u32 {
        if *self >= Version(7) {
            VERSION_INFORMATION[self.0 - 7]
        } else {
            0
        }
    }
}

/// Exponential table for Galois Field GF(256).
const EXP_TABLE: [u8; 256] = [
    1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 29, 58, 116, 232, 205, 135, 19, 38, 76, 152, 45, 90, 180, 117,
    234, 201, 143, 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192, 157, 39, 78, 156, 37, 74, 148, 53, 106, 212, 181,
    119, 238, 193, 159, 35, 70, 140, 5, 10, 20, 40, 80, 160, 93, 186, 105, 210, 185, 111, 222, 161,
    95, 190, 97, 194, 153, 47, 94, 188, 101, 202, 137, 15, 30, 60, 120, 240, 253, 231, 211, 187,
    107, 214, 177, 127, 254, 225, 223, 163, 91, 182, 113, 226, 217, 175, 67, 134, 17, 34, 68, 136,
    13, 26, 52, 104, 208, 189, 103, 206, 129, 31, 62, 124, 248, 237, 199, 147, 59, 118, 236, 197,
    151, 51, 102, 204, 133, 23, 46, 92, 184, 109, 218, 169, 79, 158, 33, 66, 132, 21, 42, 84, 168,
    77, 154, 41, 82, 164, 85, 170, 73, 146, 57, 114, 228, 213, 183, 115, 230, 209, 191, 99, 198,
    145, 63, 126, 252, 229, 215, 179, 123, 246, 241, 255, 227, 219, 171, 75, 150, 49, 98, 196, 149,
    55, 110, 220, 165, 87, 174, 65, 130, 25, 50, 100, 200, 141, 7, 14, 28, 56, 112, 224, 221, 167,
    83, 166, 81, 162, 89, 178, 121, 242, 249, 239, 195, 155, 43, 86, 172, 69, 138, 9, 18, 36, 72,
    144, 61, 122, 244, 245, 247, 243, 251, 235, 203, 139, 11, 22, 44, 88, 176, 125, 250, 233, 207,
    131, 27, 54, 108, 216, 173, 71, 142, 1,
];

/// Reverse exponential table for Galois Field GF(256).
const LOG_TABLE: [u8; 256] = [
    175, 0, 1, 25, 2, 50, 26, 198, 3, 223, 51, 238, 27, 104, 199, 75, 4, 100, 224, 14, 52, 141,
    239, 129, 28, 193, 105, 248, 200, 8, 76, 113, 5, 138, 101, 47, 225, 36, 15, 33, 53, 147, 142,
    218, 240, 18, 130, 69, 29, 181, 194, 125, 106, 39, 249, 185, 201, 154, 9, 120, 77, 228, 114,
    166, 6, 191, 139, 98, 102, 221, 48, 253, 226, 152, 37, 179, 16, 145, 34, 136, 54, 208, 148,
    206, 143, 150, 219, 189, 241, 210, 19, 92, 131, 56, 70, 64, 30, 66, 182, 163, 195, 72, 126,
    110, 107, 58, 40, 84, 250, 133, 186, 61, 202, 94, 155, 159, 10, 21, 121, 43, 78, 212, 229, 172,
    115, 243, 167, 87, 7, 112, 192, 247, 140, 128, 99, 13, 103, 74, 222, 237, 49, 197, 254, 24,
    227, 165, 153, 119, 38, 184, 180, 124, 17, 68, 146, 217, 35, 32, 137, 46, 55, 63, 209, 91, 149,
    188, 207, 205, 144, 135, 151, 178, 220, 252, 190, 97, 242, 86, 211, 171, 20, 42, 93, 158, 132,
    60, 57, 83, 71, 109, 65, 162, 31, 45, 67, 216, 183, 123, 164, 118, 196, 23, 73, 236, 127, 12,
    111, 246, 108, 161, 59, 82, 41, 157, 85, 170, 251, 96, 134, 177, 187, 204, 62, 90, 203, 89, 95,
    176, 156, 169, 160, 81, 11, 245, 22, 235, 122, 117, 44, 215, 79, 174, 213, 233, 230, 231, 173,
    232, 116, 214, 244, 234, 168, 80, 88, 175,
];

// 4 bits segment header.
const MODE_STOP: u16 = 0;
const MODE_NUMERIC: u16 = 1;
const MODE_BINARY: u16 = 4;
/// Padding bytes.
const PADDING: [u8; 2] = [236, 17];

/// Number of bits to encode characters in numeric mode.
const NUM_CHARS_BITS: [usize; 4] = [0, 4, 7, 10];
/// Number of decimal digits required to encode n bytes of binary data.
/// eg: you need 15 decimal digits to fit 6 bytes of binary data.
const BYTES_TO_DIGITS: [usize; 8] = [0, 3, 5, 8, 10, 13, 15, 17];

enum Segment<'a> {
    Numeric(&'a [u8]),
    Binary(&'a [u8]),
}

impl Segment<'_> {
    fn get_header(&self) -> (u16, usize) {
        match self {
            Segment::Binary(_) => (MODE_BINARY, 4),
            Segment::Numeric(_) => (MODE_NUMERIC, 4),
        }
    }

    /// Returns the size of the length field in bits, depending on QR Version.
    fn length_bits_count(&self, version: Version) -> usize {
        let Version(v) = version;
        match self {
            Segment::Binary(_) => match v {
                1..=9 => 8,
                _ => 16,
            },
            Segment::Numeric(_) => match v {
                1..=9 => 10,
                10..=26 => 12,
                _ => 14,
            },
        }
    }

    /// Number of characters in the segment.
    fn character_count(&self) -> usize {
        match self {
            Segment::Binary(data) => data.len(),
            Segment::Numeric(data) => {
                let last_chars = BYTES_TO_DIGITS[data.len() % 7];
                // 17 decimal numbers per 7bytes + remainder.
                17 * (data.len() / 7) + last_chars
            }
        }
    }

    fn get_length_field(&self, version: Version) -> (u16, usize) {
        (
            self.character_count() as u16,
            self.length_bits_count(version),
        )
    }

    fn total_size_bits(&self, version: Version) -> usize {
        let data_size = match self {
            Segment::Binary(data) => data.len() * 8,
            Segment::Numeric(_) => {
                let digits = self.character_count();
                10 * (digits / 3) + NUM_CHARS_BITS[digits % 3]
            }
        };
        // header + length + data.
        4 + self.length_bits_count(version) + data_size
    }

    fn iter(&self) -> SegmentIterator<'_> {
        SegmentIterator {
            segment: self,
            offset: 0,
            decfifo: Default::default(),
        }
    }
}

/// Max fifo size is 17 (max push) + 2 (max remaining)
const MAX_FIFO_SIZE: usize = 19;

/// A simple Decimal digit FIFO
#[derive(Default)]
struct DecFifo {
    decimals: [u8; MAX_FIFO_SIZE],
    len: usize,
}

// On arm32 architecture, dividing an `u64` by a constant will generate a call
// to `__aeabi_uldivmod` which is not present in the kernel.
// So use the multiply by inverse method for this architecture.
fn div10(val: u64) -> u64 {
    if cfg!(target_arch = "arm") {
        let val_h = val >> 32;
        let val_l = val & 0xFFFFFFFF;
        let b_h: u64 = 0x66666666;
        let b_l: u64 = 0x66666667;

        let tmp1 = val_h * b_l + ((val_l * b_l) >> 32);
        let tmp2 = val_l * b_h + (tmp1 & 0xffffffff);
        let tmp3 = val_h * b_h + (tmp1 >> 32) + (tmp2 >> 32);

        tmp3 >> 2
    } else {
        val / 10
    }
}

impl DecFifo {
    fn push(&mut self, data: u64, len: usize) {
        let mut chunk = data;
        for i in (0..self.len).rev() {
            self.decimals[i + len] = self.decimals[i];
        }
        for i in 0..len {
            self.decimals[i] = (chunk % 10) as u8;
            chunk = div10(chunk);
        }
        self.len += len;
    }

    /// Pop 3 decimal digits from the FIFO
    fn pop3(&mut self) -> Option<(u16, usize)> {
        if self.len == 0 {
            None
        } else {
            let poplen = 3.min(self.len);
            self.len -= poplen;
            let mut out = 0;
            let mut exp = 1;
            for i in 0..poplen {
                out += u16::from(self.decimals[self.len + i]) * exp;
                exp *= 10;
            }
            Some((out, NUM_CHARS_BITS[poplen]))
        }
    }
}

struct SegmentIterator<'a> {
    segment: &'a Segment<'a>,
    offset: usize,
    decfifo: DecFifo,
}

impl Iterator for SegmentIterator<'_> {
    type Item = (u16, usize);

    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        match self.segment {
            Segment::Binary(data) => {
                if self.offset < data.len() {
                    let byte = u16::from(data[self.offset]);
                    self.offset += 1;
                    Some((byte, 8))
                } else {
                    None
                }
            }
            Segment::Numeric(data) => {
                if self.decfifo.len < 3 && self.offset < data.len() {
                    // If there are less than 3 decimal digits in the fifo,
                    // take the next 7 bytes of input, and push them to the fifo.
                    let mut buf = [0u8; 8];
                    let len = 7.min(data.len() - self.offset);
                    buf[..len].copy_from_slice(&data[self.offset..self.offset + len]);
                    let chunk = u64::from_le_bytes(buf);
                    self.decfifo.push(chunk, BYTES_TO_DIGITS[len]);
                    self.offset += len;
                }
                self.decfifo.pop3()
            }
        }
    }
}

struct EncodedMsg<'a> {
    data: &'a mut [u8],
    ec_size: usize,
    g1_blocks: usize,
    g2_blocks: usize,
    g1_blk_size: usize,
    g2_blk_size: usize,
    poly: &'static [u8],
    version: Version,
}

/// Data to be put in the QR code, with correct segment encoding, padding, and
/// Error Code Correction.
impl EncodedMsg<'_> {
    fn new<'a>(segments: &[&Segment<'_>], data: &'a mut [u8]) -> Option<EncodedMsg<'a>> {
        let version = Version::from_segments(segments)?;
        let ec_size = version.ec_size();
        let g1_blocks = version.g1_blocks();
        let g2_blocks = version.g2_blocks();
        let g1_blk_size = version.g1_blk_size();
        let g2_blk_size = g1_blk_size + 1;
        let poly = version.poly();

        // clear the output.
        data.fill(0);

        let mut em = EncodedMsg {
            data,
            ec_size,
            g1_blocks,
            g2_blocks,
            g1_blk_size,
            g2_blk_size,
            poly,
            version,
        };
        em.encode(segments);
        Some(em)
    }

    /// Push bits of data at an offset (in bits).
    fn push(&mut self, offset: &mut usize, bits: (u16, usize)) {
        let (number, len_bits) = bits;
        let byte_off = *offset / 8;
        let bit_off = *offset % 8;
        let b = bit_off + len_bits;

        match (bit_off, b) {
            (0, 0..=8) => {
                self.data[byte_off] = (number << (8 - b)) as u8;
            }
            (0, _) => {
                self.data[byte_off] = (number >> (b - 8)) as u8;
                self.data[byte_off + 1] = (number << (16 - b)) as u8;
            }
            (_, 0..=8) => {
                self.data[byte_off] |= (number << (8 - b)) as u8;
            }
            (_, 9..=16) => {
                self.data[byte_off] |= (number >> (b - 8)) as u8;
                self.data[byte_off + 1] = (number << (16 - b)) as u8;
            }
            _ => {
                self.data[byte_off] |= (number >> (b - 8)) as u8;
                self.data[byte_off + 1] = (number >> (b - 16)) as u8;
                self.data[byte_off + 2] = (number << (24 - b)) as u8;
            }
        }
        *offset += len_bits;
    }

    fn add_segments(&mut self, segments: &[&Segment<'_>]) {
        let mut offset: usize = 0;

        for s in segments.iter() {
            self.push(&mut offset, s.get_header());
            self.push(&mut offset, s.get_length_field(self.version));
            for bits in s.iter() {
                self.push(&mut offset, bits);
            }
        }
        self.push(&mut offset, (MODE_STOP, 4));

        let pad_offset = offset.div_ceil(8);
        for i in pad_offset..self.version.max_data() {
            self.data[i] = PADDING[(i & 1) ^ (pad_offset & 1)];
        }
    }

    fn error_code_for_blocks(&mut self, offset: usize, size: usize, ec_offset: usize) {
        let mut tmp: [u8; MAX_BLK_SIZE + MAX_EC_SIZE] = [0; MAX_BLK_SIZE + MAX_EC_SIZE];

        tmp[0..size].copy_from_slice(&self.data[offset..offset + size]);
        for i in 0..size {
            let lead_coeff = tmp[i] as usize;
            if lead_coeff == 0 {
                continue;
            }
            let log_lead_coeff = usize::from(LOG_TABLE[lead_coeff]);
            for (u, &v) in tmp[i + 1..].iter_mut().zip(self.poly.iter()) {
                *u ^= EXP_TABLE[(usize::from(v) + log_lead_coeff) % 255];
            }
        }
        self.data[ec_offset..ec_offset + self.ec_size]
            .copy_from_slice(&tmp[size..size + self.ec_size]);
    }

    fn compute_error_code(&mut self) {
        let mut offset = 0;
        let mut ec_offset = self.g1_blocks * self.g1_blk_size + self.g2_blocks * self.g2_blk_size;

        for _ in 0..self.g1_blocks {
            self.error_code_for_blocks(offset, self.g1_blk_size, ec_offset);
            offset += self.g1_blk_size;
            ec_offset += self.ec_size;
        }
        for _ in 0..self.g2_blocks {
            self.error_code_for_blocks(offset, self.g2_blk_size, ec_offset);
            offset += self.g2_blk_size;
            ec_offset += self.ec_size;
        }
    }

    fn encode(&mut self, segments: &[&Segment<'_>]) {
        self.add_segments(segments);
        self.compute_error_code();
    }

    fn iter(&self) -> EncodedMsgIterator<'_> {
        EncodedMsgIterator {
            em: self,
            offset: 0,
        }
    }
}

/// Iterator, to retrieve the data in the interleaved order needed by QR code.
struct EncodedMsgIterator<'a> {
    em: &'a EncodedMsg<'a>,
    offset: usize,
}

impl Iterator for EncodedMsgIterator<'_> {
    type Item = u8;

    /// Send the bytes in interleaved mode, first byte of first block of group1,
    /// then first byte of second block of group1, ...
    fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
        let em = self.em;
        let blocks = em.g1_blocks + em.g2_blocks;
        let g1_end = em.g1_blocks * em.g1_blk_size;
        let g2_end = g1_end + em.g2_blocks * em.g2_blk_size;
        let ec_end = g2_end + em.ec_size * blocks;

        if self.offset >= ec_end {
            return None;
        }

        let offset = if self.offset < em.g1_blk_size * blocks {
            // group1 and group2 interleaved
            let blk = self.offset % blocks;
            let blk_off = self.offset / blocks;
            if blk < em.g1_blocks {
                blk * em.g1_blk_size + blk_off
            } else {
                g1_end + em.g2_blk_size * (blk - em.g1_blocks) + blk_off
            }
        } else if self.offset < g2_end {
            // last byte of group2 blocks
            let blk2 = self.offset - blocks * em.g1_blk_size;
            em.g1_blk_size * em.g1_blocks + blk2 * em.g2_blk_size + em.g2_blk_size - 1
        } else {
            // EC blocks
            let ec_offset = self.offset - g2_end;
            let blk = ec_offset % blocks;
            let blk_off = ec_offset / blocks;

            g2_end + blk * em.ec_size + blk_off
        };
        self.offset += 1;
        Some(em.data[offset])
    }
}

/// A QR code image, encoded as a linear binary framebuffer.
/// 1 bit per module (pixel), each new line start at next byte boundary.
/// Max width is 177 for V40 QR code, so `u8` is enough for coordinate.
struct QrImage<'a> {
    data: &'a mut [u8],
    width: u8,
    stride: u8,
    version: Version,
}

impl QrImage<'_> {
    fn new<'a, 'b>(em: &'b EncodedMsg<'b>, qrdata: &'a mut [u8]) -> QrImage<'a> {
        let width = em.version.width();
        let stride = width.div_ceil(8);
        let data = qrdata;

        let mut qr_image = QrImage {
            data,
            width,
            stride,
            version: em.version,
        };
        qr_image.draw_all(em.iter());
        qr_image
    }

    fn clear(&mut self) {
        self.data.fill(0);
    }

    /// Set pixel to light color.
    fn set(&mut self, x: u8, y: u8) {
        let off = y as usize * self.stride as usize + x as usize / 8;
        let mut v = self.data[off];
        v |= 0x80 >> (x % 8);
        self.data[off] = v;
    }

    /// Invert a module color.
    fn xor(&mut self, x: u8, y: u8) {
        let off = y as usize * self.stride as usize + x as usize / 8;
        self.data[off] ^= 0x80 >> (x % 8);
    }

    /// Draw a light square at (x, y) top left corner.
    fn draw_square(&mut self, x: u8, y: u8, size: u8) {
        for k in 0..size {
            self.set(x + k, y);
            self.set(x, y + k + 1);
            self.set(x + size, y + k);
            self.set(x + k + 1, y + size);
        }
    }

    // Finder pattern: 3 8x8 square at the corners.
    fn draw_finders(&mut self) {
        self.draw_square(1, 1, 4);
        self.draw_square(self.width - 6, 1, 4);
        self.draw_square(1, self.width - 6, 4);
        for k in 0..8 {
            self.set(k, 7);
            self.set(self.width - k - 1, 7);
            self.set(k, self.width - 8);
        }
        for k in 0..7 {
            self.set(7, k);
            self.set(self.width - 8, k);
            self.set(7, self.width - 1 - k);
        }
    }

    fn is_finder(&self, x: u8, y: u8) -> bool {
        let end = self.width - 8;
        #[expect(clippy::nonminimal_bool)]
        {
            (x < 8 && y < 8) || (x < 8 && y >= end) || (x >= end && y < 8)
        }
    }

    // Alignment pattern: 5x5 squares in a grid.
    fn draw_alignments(&mut self) {
        let positions = self.version.alignment_pattern();
        for &x in positions.iter() {
            for &y in positions.iter() {
                if !self.is_finder(x, y) {
                    self.draw_square(x - 1, y - 1, 2);
                }
            }
        }
    }

    fn is_alignment(&self, x: u8, y: u8) -> bool {
        let positions = self.version.alignment_pattern();
        for &ax in positions.iter() {
            for &ay in positions.iter() {
                if self.is_finder(ax, ay) {
                    continue;
                }
                if x >= ax - 2 && x <= ax + 2 && y >= ay - 2 && y <= ay + 2 {
                    return true;
                }
            }
        }
        false
    }

    // Timing pattern: 2 dotted line between the finder patterns.
    fn draw_timing_patterns(&mut self) {
        let end = self.width - 8;

        for x in (9..end).step_by(2) {
            self.set(x, 6);
            self.set(6, x);
        }
    }

    fn is_timing(&self, x: u8, y: u8) -> bool {
        x == 6 || y == 6
    }

    // Mask info: 15 bits around the finders, written twice for redundancy.
    fn draw_maskinfo(&mut self) {
        let info: u16 = FORMAT_INFOS_QR_L[0];
        let mut skip = 0;

        for k in 0..7 {
            if k == 6 {
                skip = 1;
            }
            if info & (1 << (14 - k)) == 0 {
                self.set(k + skip, 8);
                self.set(8, self.width - 1 - k);
            }
        }
        skip = 0;
        for k in 0..8 {
            if k == 2 {
                skip = 1;
            }
            if info & (1 << (7 - k)) == 0 {
                self.set(8, 8 - skip - k);
                self.set(self.width - 8 + k, 8);
            }
        }
    }

    fn is_maskinfo(&self, x: u8, y: u8) -> bool {
        let end = self.width - 8;
        // Count the dark module as mask info.
        (x <= 8 && y == 8) || (y <= 8 && x == 8) || (x == 8 && y >= end) || (x >= end && y == 8)
    }

    // Version info: 18bits written twice, close to the finders.
    fn draw_version_info(&mut self) {
        let vinfo = self.version.version_info();
        let pos = self.width - 11;

        if vinfo != 0 {
            for x in 0..3 {
                for y in 0..6 {
                    if vinfo & (1 << (x + y * 3)) == 0 {
                        self.set(x + pos, y);
                        self.set(y, x + pos);
                    }
                }
            }
        }
    }

    fn is_version_info(&self, x: u8, y: u8) -> bool {
        let vinfo = self.version.version_info();
        let pos = self.width - 11;

        vinfo != 0 && ((x >= pos && x < pos + 3 && y < 6) || (y >= pos && y < pos + 3 && x < 6))
    }

    /// Returns true if the module is reserved (Not usable for data and EC).
    fn is_reserved(&self, x: u8, y: u8) -> bool {
        self.is_alignment(x, y)
            || self.is_finder(x, y)
            || self.is_timing(x, y)
            || self.is_maskinfo(x, y)
            || self.is_version_info(x, y)
    }

    /// Last module to draw, at bottom left corner.
    fn is_last(&self, x: u8, y: u8) -> bool {
        x == 0 && y == self.width - 1
    }

    /// Move to the next module according to QR code order.
    ///
    /// From bottom right corner, to bottom left corner.
    fn next(&self, x: u8, y: u8) -> (u8, u8) {
        let x_adj = if x <= 6 { x + 1 } else { x };
        let column_type = (self.width - x_adj) % 4;

        match column_type {
            2 if y > 0 => (x + 1, y - 1),
            0 if y < self.width - 1 => (x + 1, y + 1),
            0 | 2 if x == 7 => (x - 2, y),
            _ => (x - 1, y),
        }
    }

    /// Find next module that can hold data.
    fn next_available(&self, x: u8, y: u8) -> (u8, u8) {
        let (mut x, mut y) = self.next(x, y);
        while self.is_reserved(x, y) && !self.is_last(x, y) {
            (x, y) = self.next(x, y);
        }
        (x, y)
    }

    fn draw_data(&mut self, data: impl Iterator<Item = u8>) {
        let (mut x, mut y) = (self.width - 1, self.width - 1);
        for byte in data {
            for s in 0..8 {
                if byte & (0x80 >> s) == 0 {
                    self.set(x, y);
                }
                (x, y) = self.next_available(x, y);
            }
        }
        // Set the remaining modules (0, 3 or 7 depending on version).
        // because 0 correspond to a light module.
        while !self.is_last(x, y) {
            if !self.is_reserved(x, y) {
                self.set(x, y);
            }
            (x, y) = self.next(x, y);
        }
    }

    /// Apply checkerboard mask to all non-reserved modules.
    fn apply_mask(&mut self) {
        for x in 0..self.width {
            for y in 0..self.width {
                if (x ^ y) % 2 == 0 && !self.is_reserved(x, y) {
                    self.xor(x, y);
                }
            }
        }
    }

    /// Draw the QR code with the provided data iterator.
    fn draw_all(&mut self, data: impl Iterator<Item = u8>) {
        // First clear the table, as it may have already some data.
        self.clear();
        self.draw_finders();
        self.draw_alignments();
        self.draw_timing_patterns();
        self.draw_version_info();
        self.draw_data(data);
        self.draw_maskinfo();
        self.apply_mask();
    }
}

/// C entry point for the rust QR Code generator.
///
/// Write the QR code image in the data buffer, and return the QR code width,
/// or 0, if the data doesn't fit in a QR code.
///
/// * `url`: The base URL of the QR code. It will be encoded as Binary segment.
/// * `data`: A pointer to the binary data, to be encoded. if URL is NULL, it
///   will be encoded as binary segment, otherwise it will be encoded
///   efficiently as a numeric segment, and appended to the URL.
/// * `data_len`: Length of the data, that needs to be encoded, must be less
///   than `data_size`.
/// * `data_size`: Size of data buffer, it should be at least 4071 bytes to hold
///   a V40 QR code. It will then be overwritten with the QR code image.
/// * `tmp`: A temporary buffer that the QR code encoder will use, to write the
///   segments and ECC.
/// * `tmp_size`: Size of the temporary buffer, it must be at least 3706 bytes
///   long for V40.
///
/// # Safety
///
/// * `url` must be null or point at a nul-terminated string.
/// * `data` must be valid for reading and writing for `data_size` bytes.
/// * `tmp` must be valid for reading and writing for `tmp_size` bytes.
///
/// They must remain valid for the duration of the function call.
#[export]
pub unsafe extern "C" fn drm_panic_qr_generate(
    url: *const kernel::ffi::c_char,
    data: *mut u8,
    data_len: usize,
    data_size: usize,
    tmp: *mut u8,
    tmp_size: usize,
) -> u8 {
    if data_size < 4071 || tmp_size < 3706 || data_len > data_size {
        return 0;
    }
    // SAFETY: The caller ensures that `data` is a valid pointer for reading and
    // writing `data_size` bytes.
    let data_slice: &mut [u8] = unsafe { core::slice::from_raw_parts_mut(data, data_size) };
    // SAFETY: The caller ensures that `tmp` is a valid pointer for reading and
    // writing `tmp_size` bytes.
    let tmp_slice: &mut [u8] = unsafe { core::slice::from_raw_parts_mut(tmp, tmp_size) };
    if url.is_null() {
        match EncodedMsg::new(&[&Segment::Binary(&data_slice[0..data_len])], tmp_slice) {
            None => 0,
            Some(em) => {
                let qr_image = QrImage::new(&em, data_slice);
                qr_image.width
            }
        }
    } else {
        // SAFETY: The caller ensures that `url` is a valid pointer to a
        // nul-terminated string.
        let url_cstr: &CStr = unsafe { CStr::from_char_ptr(url) };
        let segments = &[
            &Segment::Binary(url_cstr.as_bytes()),
            &Segment::Numeric(&data_slice[0..data_len]),
        ];
        match EncodedMsg::new(segments, tmp_slice) {
            None => 0,
            Some(em) => {
                let qr_image = QrImage::new(&em, data_slice);
                qr_image.width
            }
        }
    }
}

/// Returns the maximum data size that can fit in a QR code of this version.
/// * `version`: QR code version, between 1-40.
/// * `url_len`: Length of the URL.
///
/// * If `url_len` > 0, remove the 2 segments header/length and also count the
///   conversion to numeric segments.
/// * If `url_len` = 0, only removes 3 bytes for 1 binary segment.
///
/// # Safety
///
/// Always safe to call.
// Required to be unsafe due to the `#[export]` annotation.
#[export]
pub unsafe extern "C" fn drm_panic_qr_max_data_size(version: u8, url_len: usize) -> usize {
    #[expect(clippy::manual_range_contains)]
    if version < 1 || version > 40 {
        return 0;
    }
    let max_data = Version(version as usize).max_data();

    if url_len > 0 {
        // Binary segment (URL) 4 + 16 bits, numeric segment (kmsg) 4 + 12 bits => 5 bytes.
        if url_len + 5 >= max_data {
            0
        } else {
            let max = max_data - url_len - 5;
            (max * 39) / 40
        }
    } else {
        // Remove 3 bytes for the binary segment (header 4 bits, length 16 bits, stop 4bits).
        max_data - 3
    }
}

[ Dauer der Verarbeitung: 0.32 Sekunden  (vorverarbeitet)  ]

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....
    

Besucherstatistik

Besucherstatistik

Monitoring

Montastic status badge