Quelle  compr_rubin.c   Sprache: C

/*
 * JFFS2 -- Journalling Flash File System, Version 2.
 *
 * Copyright © 2001-2007 Red Hat, Inc.
 * Copyright © 2004-2010 David Woodhouse <dwmw2@infradead.org>
 *
 * Created by Arjan van de Ven <arjanv@redhat.com>
 *
 * For licensing information, see the file 'LICENCE' in this directory.
 *
 */

#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include <linux/string.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/jffs2.h>
#include <linux/errno.h>
#include "compr.h"


#define RUBIN_REG_SIZE   16
#define UPPER_BIT_RUBIN    (((long) 1)<<(RUBIN_REG_SIZE-1))
#define LOWER_BITS_RUBIN   ((((long) 1)<<(RUBIN_REG_SIZE-1))-1)


#define BIT_DIVIDER_MIPS 1043
static int bits_mips[8] = { 277, 249, 290, 267, 229, 341, 212, 241};

struct pushpull {
 unsigned char *buf;
 unsigned int buflen;
 unsigned int ofs;
 unsigned int reserve;
};

struct rubin_state {
 unsigned long p;
 unsigned long q;
 unsigned long rec_q;
 long bit_number;
 struct pushpull pp;
 int bit_divider;
 int bits[8];
};

static inline void init_pushpull(struct pushpull *pp, char *buf,
     unsigned buflen, unsigned ofs,
     unsigned reserve)
{
 pp->buf = buf;
 pp->buflen = buflen;
 pp->ofs = ofs;
 pp->reserve = reserve;
}

static inline int pushbit(struct pushpull *pp, int bit, int use_reserved)
{
 if (pp->ofs >= pp->buflen - (use_reserved?0:pp->reserve))
  return -ENOSPC;

 if (bit)
  pp->buf[pp->ofs >> 3] |= (1<<(7-(pp->ofs & 7)));
 else
  pp->buf[pp->ofs >> 3] &= ~(1<<(7-(pp->ofs & 7)));

 pp->ofs++;

 return 0;
}

static inline int pushedbits(struct pushpull *pp)
{
 return pp->ofs;
}

static inline int pullbit(struct pushpull *pp)
{
 int bit;

 bit = (pp->buf[pp->ofs >> 3] >> (7-(pp->ofs & 7))) & 1;

 pp->ofs++;
 return bit;
}


static void init_rubin(struct rubin_state *rs, int div, int *bits)
{
 int c;

 rs->q = 0;
 rs->p = (long) (2 * UPPER_BIT_RUBIN);
 rs->bit_number = (long) 0;
 rs->bit_divider = div;

 for (c=0; c<8; c++)
  rs->bits[c] = bits[c];
}


static int encode(struct rubin_state *rs, long A, long B, int symbol)
{

 long i0, i1;
 int ret;

 while ((rs->q >= UPPER_BIT_RUBIN) ||
        ((rs->p + rs->q) <= UPPER_BIT_RUBIN)) {
  rs->bit_number++;

  ret = pushbit(&rs->pp, (rs->q & UPPER_BIT_RUBIN) ? 1 : 0, 0);
  if (ret)
   return ret;
  rs->q &= LOWER_BITS_RUBIN;
  rs->q <<= 1;
  rs->p <<= 1;
 }
 i0 = A * rs->p / (A + B);
 if (i0 <= 0)
  i0 = 1;

 if (i0 >= rs->p)
  i0 = rs->p - 1;

 i1 = rs->p - i0;

 if (symbol == 0)
  rs->p = i0;
 else {
  rs->p = i1;
  rs->q += i0;
 }
 return 0;
}


static void end_rubin(struct rubin_state *rs)
{

 int i;

 for (i = 0; i < RUBIN_REG_SIZE; i++) {
  pushbit(&rs->pp, (UPPER_BIT_RUBIN & rs->q) ? 1 : 0, 1);
  rs->q &= LOWER_BITS_RUBIN;
  rs->q <<= 1;
 }
}


static void init_decode(struct rubin_state *rs, int div, int *bits)
{
 init_rubin(rs, div, bits);

 /* behalve lower */
 rs->rec_q = 0;

 for (rs->bit_number = 0; rs->bit_number++ < RUBIN_REG_SIZE;
      rs->rec_q = rs->rec_q * 2 + (long) (pullbit(&rs->pp)))
  ;
}

static void __do_decode(struct rubin_state *rs, unsigned long p,
   unsigned long q)
{
 register unsigned long lower_bits_rubin = LOWER_BITS_RUBIN;
 unsigned long rec_q;
 int c, bits = 0;

 /*
 * First, work out how many bits we need from the input stream.
 * Note that we have already done the initial check on this
 * loop prior to calling this function.
 */
 do {
  bits++;
  q &= lower_bits_rubin;
  q <<= 1;
  p <<= 1;
 } while ((q >= UPPER_BIT_RUBIN) || ((p + q) <= UPPER_BIT_RUBIN));

 rs->p = p;
 rs->q = q;

 rs->bit_number += bits;

 /*
 * Now get the bits.  We really want this to be "get n bits".
 */
 rec_q = rs->rec_q;
 do {
  c = pullbit(&rs->pp);
  rec_q &= lower_bits_rubin;
  rec_q <<= 1;
  rec_q += c;
 } while (--bits);
 rs->rec_q = rec_q;
}

static int decode(struct rubin_state *rs, long A, long B)
{
 unsigned long p = rs->p, q = rs->q;
 long i0, threshold;
 int symbol;

 if (q >= UPPER_BIT_RUBIN || ((p + q) <= UPPER_BIT_RUBIN))
  __do_decode(rs, p, q);

 i0 = A * rs->p / (A + B);
 if (i0 <= 0)
  i0 = 1;

 if (i0 >= rs->p)
  i0 = rs->p - 1;

 threshold = rs->q + i0;
 symbol = rs->rec_q >= threshold;
 if (rs->rec_q >= threshold) {
  rs->q += i0;
  i0 = rs->p - i0;
 }

 rs->p = i0;

 return symbol;
}



static int out_byte(struct rubin_state *rs, unsigned char byte)
{
 int i, ret;
 struct rubin_state rs_copy;
 rs_copy = *rs;

 for (i=0; i<8; i++) {
  ret = encode(rs, rs->bit_divider-rs->bits[i],
        rs->bits[i], byte & 1);
  if (ret) {
   /* Failed. Restore old state */
   *rs = rs_copy;
   return ret;
  }
  byte >>= 1 ;
 }
 return 0;
}

static int in_byte(struct rubin_state *rs)
{
 int i, result = 0, bit_divider = rs->bit_divider;

 for (i = 0; i < 8; i++)
  result |= decode(rs, bit_divider - rs->bits[i],
     rs->bits[i]) << i;

 return result;
}



static int rubin_do_compress(int bit_divider, int *bits, unsigned char *data_in,
        unsigned char *cpage_out, uint32_t *sourcelen,
        uint32_t *dstlen)
 {
 int outpos = 0;
 int pos=0;
 struct rubin_state rs;

 init_pushpull(&rs.pp, cpage_out, *dstlen * 8, 0, 32);

 init_rubin(&rs, bit_divider, bits);

 while (pos < (*sourcelen) && !out_byte(&rs, data_in[pos]))
  pos++;

 end_rubin(&rs);

 /* Tell the caller how much we managed to compress,
 * and how much space it took */

 outpos = (pushedbits(&rs.pp)+7)/8;

 if (outpos >= pos)
  return -1; /* We didn't actually compress */
 *sourcelen = pos;
 *dstlen = outpos;
 return 0;
}
#if 0
/* _compress returns the compressed size, -1 if bigger */
int jffs2_rubinmips_compress(unsigned char *data_in, unsigned char *cpage_out,
     uint32_t *sourcelen, uint32_t *dstlen)
{
 return rubin_do_compress(BIT_DIVIDER_MIPS, bits_mips, data_in,
     cpage_out, sourcelen, dstlen);
}
#endif
static int jffs2_dynrubin_compress(unsigned char *data_in,
       unsigned char *cpage_out,
       uint32_t *sourcelen, uint32_t *dstlen)
{
 int bits[8];
 unsigned char histo[256];
 int i;
 int ret;
 uint32_t mysrclen, mydstlen;

 mysrclen = *sourcelen;
 mydstlen = *dstlen - 8;

 if (*dstlen <= 12)
  return -1;

 memset(histo, 0, 256);
 for (i=0; i<mysrclen; i++)
  histo[data_in[i]]++;
 memset(bits, 0, sizeof(int)*8);
 for (i=0; i<256; i++) {
  if (i&128)
   bits[7] += histo[i];
  if (i&64)
   bits[6] += histo[i];
  if (i&32)
   bits[5] += histo[i];
  if (i&16)
   bits[4] += histo[i];
  if (i&8)
   bits[3] += histo[i];
  if (i&4)
   bits[2] += histo[i];
  if (i&2)
   bits[1] += histo[i];
  if (i&1)
   bits[0] += histo[i];
 }

 for (i=0; i<8; i++) {
  bits[i] = (bits[i] * 256) / mysrclen;
  if (!bits[i]) bits[i] = 1;
  if (bits[i] > 255) bits[i] = 255;
  cpage_out[i] = bits[i];
 }

 ret = rubin_do_compress(256, bits, data_in, cpage_out+8, &mysrclen,
    &mydstlen);
 if (ret)
  return ret;

 /* Add back the 8 bytes we took for the probabilities */
 mydstlen += 8;

 if (mysrclen <= mydstlen) {
  /* We compressed */
  return -1;
 }

 *sourcelen = mysrclen;
 *dstlen = mydstlen;
 return 0;
}

static void rubin_do_decompress(int bit_divider, int *bits,
    unsigned char *cdata_in, 
    unsigned char *page_out, uint32_t srclen,
    uint32_t destlen)
{
 int outpos = 0;
 struct rubin_state rs;

 init_pushpull(&rs.pp, cdata_in, srclen, 0, 0);
 init_decode(&rs, bit_divider, bits);

 while (outpos < destlen)
  page_out[outpos++] = in_byte(&rs);
}


static int jffs2_rubinmips_decompress(unsigned char *data_in,
          unsigned char *cpage_out,
          uint32_t sourcelen, uint32_t dstlen)
{
 rubin_do_decompress(BIT_DIVIDER_MIPS, bits_mips, data_in,
       cpage_out, sourcelen, dstlen);
 return 0;
}

static int jffs2_dynrubin_decompress(unsigned char *data_in,
         unsigned char *cpage_out,
         uint32_t sourcelen, uint32_t dstlen)
{
 int bits[8];
 int c;

 for (c=0; c<8; c++)
  bits[c] = data_in[c];

 rubin_do_decompress(256, bits, data_in+8, cpage_out, sourcelen-8,
       dstlen);
 return 0;
}

static struct jffs2_compressor jffs2_rubinmips_comp = {
 .priority = JFFS2_RUBINMIPS_PRIORITY,
 .name = "rubinmips",
 .compr = JFFS2_COMPR_DYNRUBIN,
 .compress = NULL, /*&jffs2_rubinmips_compress,*/
 .decompress = &jffs2_rubinmips_decompress,
#ifdef JFFS2_RUBINMIPS_DISABLED
 .disabled = 1,
#else
 .disabled = 0,
#endif
};

int jffs2_rubinmips_init(void)
{
 return jffs2_register_compressor(&jffs2_rubinmips_comp);
}

void jffs2_rubinmips_exit(void)
{
 jffs2_unregister_compressor(&jffs2_rubinmips_comp);
}

static struct jffs2_compressor jffs2_dynrubin_comp = {
 .priority = JFFS2_DYNRUBIN_PRIORITY,
 .name = "dynrubin",
 .compr = JFFS2_COMPR_RUBINMIPS,
 .compress = jffs2_dynrubin_compress,
 .decompress = &jffs2_dynrubin_decompress,
#ifdef JFFS2_DYNRUBIN_DISABLED
 .disabled = 1,
#else
 .disabled = 0,
#endif
};

int jffs2_dynrubin_init(void)
{
 return jffs2_register_compressor(&jffs2_dynrubin_comp);
}

void jffs2_dynrubin_exit(void)
{
 jffs2_unregister_compressor(&jffs2_dynrubin_comp);
}