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/* Chrysalide - Outil d'analyse de fichiers binaires
 * bits.c - manipulation d'un champ de bits quelconque
 *
 * Copyright (C) 2015 Cyrille Bagard
 *
 *  This file is part of Chrysalide.
 *
 *  OpenIDA is free software; you can redistribute it and/or modify
 *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
 *  the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
 *  (at your option) any later version.
 *
 *  OpenIDA is distributed in the hope that it will be useful,
 *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 *  GNU General Public License for more details.
 *
 *  You should have received a copy of the GNU General Public License
 *  along with Foobar.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */


#include "bits.h"


#include <assert.h>
#include <malloc.h>
#include <string.h>



/* ----------------------------- CHAMPS DE BITS SIMPLES ----------------------------- */


/* Champ de bits simple */
struct _bitfield_t
{
    size_t length;                          /* Nombre de bits représentés  */

    void *tail;                             /* Limite du tableau de bits   */

    unsigned long bits[0];                  /* Mémoire d'accès associée    */

};


/* Crée un champ de bits initialisé à zéro. */
static bitfield_t *_create_bit_field(size_t, size_t);

/* Crée une copie de champ de bits initialisé à zéro. */
static bitfield_t *_create_bit_field_from(const bitfield_t *, size_t);

/* Crée une copie d'un champ de bits classique. */
static bitfield_t *_dup_bit_field(const bitfield_t *, size_t);



/* ---------------------------------------------------------------------------------- */
/*                               CHAMPS DE BITS SIMPLES                               */
/* ---------------------------------------------------------------------------------- */


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : length = nom de bits du champ à représenter.                 *
*                extra  = espace mémoire supplémentaire à ajouter au final.   *
*                                                                             *
*  Description : Crée un champ de bits initialisé à zéro.                     *
*                                                                             *
*  Retour      : Champ de bits mis en place.                                  *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

static bitfield_t *_create_bit_field(size_t length, size_t extra)
{
    bitfield_t *result;                     /* Création à retourner        */
    size_t requested;                       /* Nombre de mots à allouer    */
    size_t base;                            /* Allocation de base en octets*/

    requested = length / sizeof(unsigned long);
    if (length % sizeof(unsigned long) != 0) requested++;

    base = sizeof(bitfield_t) + requested * sizeof(unsigned long);

    result = (bitfield_t *)malloc(base + extra);

    result->length = length;

    result->tail = ((char *)result) + base;

    memset(result->bits, 0, requested * sizeof(unsigned long));

    return result;

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : length = nom de bits du champ à représenter.                 *
*                                                                             *
*  Description : Crée un champ de bits initialisé à zéro.                     *
*                                                                             *
*  Retour      : Champ de bits mis en place.                                  *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

bitfield_t *create_bit_field(size_t length)
{
    return _create_bit_field(length, 0);

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*                extra  = espace mémoire supplémentaire à ajouter au final.   *
*  Paramètres  : length = nom de bits du champ à représenter.                 *
*                                                                             *
*  Description : Crée une copie de champ de bits initialisé à zéro.           *
*                                                                             *
*  Retour      : Champ de bits mis en place.                                  *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

static bitfield_t *_create_bit_field_from(const bitfield_t *field, size_t extra)
{
    return _create_bit_field(field->length, extra);

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : length = nom de bits du champ à représenter.                 *
*                                                                             *
*  Description : Crée une copie de champ de bits initialisé à zéro.           *
*                                                                             *
*  Retour      : Champ de bits mis en place.                                  *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

bitfield_t *create_bit_field_from(const bitfield_t *field)
{
    return _create_bit_field_from(field, 0);

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : field = champ de bits à effacer.                             *
*                                                                             *
*  Description : Supprime de la mémoire un champ de bits donné.               *
*                                                                             *
*  Retour      : -                                                            *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

void delete_bit_field(bitfield_t *field)
{
    free(field);

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : field = champ de bits à dupliquer.                           *
*                extra = espace mémoire supplémentaire à ajouter au final.    *
*                                                                             *
*  Description : Crée une copie d'un champ de bits classique.                 *
*                                                                             *
*  Retour      : Champ de bits mis en place.                                  *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

static bitfield_t *_dup_bit_field(const bitfield_t *field, size_t extra)
{
    bitfield_t *result;                     /* Copie à retourner           */
    size_t requested;                       /* Nombre de mots à allouer    */

    result = _create_bit_field(field->length, extra);

    requested = field->length / sizeof(unsigned long);
    if (field->length % sizeof(unsigned long) != 0) requested++;

    memcpy(result->bits, field->bits, requested * sizeof(unsigned long));

    return result;

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : field = champ de bits à dupliquer.                           *
*                                                                             *
*  Description : Crée une copie d'un champ de bits classique.                 *
*                                                                             *
*  Retour      : Champ de bits mis en place.                                  *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

bitfield_t *dup_bit_field(const bitfield_t *field)
{
    return _dup_bit_field(field, 0);

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : field = champ de bits à modifier.                            *
*                first = indice du premier bit à traiter.                     *
*                count = nombre de bits à marquer.                            *
*                                                                             *
*  Description : Bascule à 1 une partie d'un champ de bits.                   *
*                                                                             *
*  Retour      : -                                                            *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

void set_in_bit_field(bitfield_t *field, size_t first, size_t count)
{
    size_t last;                            /* Point d'arrêt de la boucle  */
    size_t i;                               /* Boucle de parcours          */
    size_t index;                           /* Cellule de tableau visée    */
    size_t remaining;                       /* Nombre de bits restants     */

    last = first + count;

    assert(last <= field->length);

    for (i = first; i < last; i++)
    {
        index = i / (sizeof(unsigned long) * 8);
        remaining = i % (sizeof(unsigned long) * 8);

        field->bits[index] |= (1ul << remaining);

    }

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : field = champ de bits à modifier.                            *
*                first = indice du premier bit à traiter.                     *
*                count = nombre de bits à marquer.                            *
*                                                                             *
*  Description : Détermine si un bit est à 1 dans un champ de bits.           *
*                                                                             *
*  Retour      : true si le bit correspondant est à l'état haut.              *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

bool test_in_bit_field(bitfield_t *field, size_t first, size_t count)
{
    bool result;                            /* Valeur retrouvée à renvoyer */
    size_t last;                            /* Point d'arrêt de la boucle  */
    size_t i;                               /* Boucle de parcours          */
    size_t index;                           /* Cellule de tableau visée    */
    size_t remaining;                       /* Nombre de bits restants     */

    last = first + count;

    assert(last <= field->length);

    result = true;

    for (i = first; i < last && result; i++)
    {
        index = i / (sizeof(unsigned long) * 8);
        remaining = i % (sizeof(unsigned long) * 8);

        result = field->bits[index] & (1ul << remaining);

    }

    return result;

}



/* ---------------------------------------------------------------------------------- */
/*                           CHAMPS LIES À UNE ZONE MEMOIRE                           */
/* ---------------------------------------------------------------------------------- */


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : range = espace mémoire à couvrir.                            *
*                                                                             *
*  Description : Crée un champ de bits couvrant une zone mémoire.             *
*                                                                             *
*  Retour      : Champ de bits mis en place.                                  *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

memfield_t *create_mem_field(const mrange_t *range)
{
    bitfield_t *result;                     /* Création à retourner        */

    result = _create_bit_field(get_mrange_length(range), sizeof(vmpa2t));

    copy_vmpa((vmpa2t *)result->tail, get_mrange_addr(range));

    return (memfield_t *)result;

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : range = espace mémoire à couvrir.                            *
*                                                                             *
*  Description : Crée une copie de champ de bits couvrant une zone mémoire.   *
*                                                                             *
*  Retour      : Champ de bits mis en place.                                  *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

memfield_t *create_mem_field_from(const memfield_t *field)
{
    bitfield_t *result;                     /* Création à retourner        */

    result = _create_bit_field_from((bitfield_t *)field, sizeof(vmpa2t));

    copy_vmpa((vmpa2t *)result->tail, (vmpa2t *)field->tail);

    return (memfield_t *)result;

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : field = champ de bits à effacer.                             *
*                                                                             *
*  Description : Supprime de la mémoire un champ de bits donné.               *
*                                                                             *
*  Retour      : -                                                            *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

void delete_mem_field(memfield_t *field)
{
    delete_bit_field((bitfield_t *)field);

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : field = champ de bits à dupliquer.                           *
*                                                                             *
*  Description : Crée une copie d'un champ de bits couvrant une zone mémoire. *
*                                                                             *
*  Retour      : Champ de bits mis en place.                                  *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

memfield_t *dup_mem_field(const memfield_t *field)
{
    bitfield_t *result;                     /* Création à retourner        */

    result = _dup_bit_field((bitfield_t *)field, sizeof(vmpa2t));

    copy_vmpa((vmpa2t *)result->tail, (vmpa2t *)field->tail);

    return (memfield_t *)result;

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : field = champ de bits à modifier.                            *
*                addr  = emplacement en mémoire à traiter.                    *
*                                                                             *
*  Description : Bascule à 1 un bit d'un champ de bits.                       *
*                                                                             *
*  Retour      : -                                                            *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

void set_in_mem_field(memfield_t *field, const vmpa2t *addr)
{
    vmpa2t *start;                          /* Adresse de début            */
    phys_t offset;                          /* Décallage de départ         */

    start = (vmpa2t *)field->tail;

    assert(cmp_vmpa(start, addr) <= 0);

    offset = compute_vmpa_diff(start, addr);

    set_in_bit_field((bitfield_t *)field, offset, 1);

}


/******************************************************************************
*                                                                             *
*  Paramètres  : field = champ de bits à modifier.                            *
*                addr  = emplacement en mémoire à tester.                     *
*                                                                             *
*  Description : Détermine si un bit est à 1 dans un champ de bits.           *
*                                                                             *
*  Retour      : true si le bit correspondant est à l'état haut.              *
*                                                                             *
*  Remarques   : -                                                            *
*                                                                             *
******************************************************************************/

bool test_in_mem_field(memfield_t *field, const vmpa2t *addr)
{
    bool result;                            /* Valeur retrouvée à renvoyer */
    vmpa2t *start;                          /* Adresse de début            */
    phys_t offset;                          /* Décallage de départ         */

    start = (vmpa2t *)field->tail;

    assert(cmp_vmpa(start, addr) <= 0);

    offset = compute_vmpa_diff(start, addr);

    result = test_in_bit_field((bitfield_t *)field, offset, 1);

    return result;

}