web-dev-qa-db-fra.com

CRC définitif pour C

Étant donné que CRC est si largement utilisé, je suis surpris d'avoir du mal à trouver des implémentations CRC en C.

Existe-t-il un extrait/algorithme de calcul CRC "définitif" pour C, que "tout le monde" utilise? Ou: y a-t-il une bonne mise en œuvre de CRC pour laquelle quelqu'un peut se porter garant et me diriger vers? Je recherche en particulier les implémentations CRC8 et CRC16.

À bien y penser, ma situation peut être un peu non conventionnelle. J'écris du code C pour Linux, et le code devrait finalement être porté sur un microcontrôleur. Il semble que certaines API de microcontrôleur soient livrées avec des implémentations CRC; dans tous les cas, je recherche une implémentation logicielle générique (j'ai lu que CRC est à l'origine destiné à être implémenté matériellement).

ccrc
17
oyvind

Non. Il n'y a pas de "CRC définitif" car le CRC représente un ensemble d'algorithmes basés sur des polynômes. Divers noms communs [ambigus] sont généralement donnés en fonction de la taille (par exemple CRC-8, CRC-32). Malheureusement, il existe plusieurs versions différentes pour la plupart des tailles.

L'entrée Cyclic Redundancy Check de Wikipedia répertorie certaines variantes courantes, mais la somme de contrôle correcte pour la un domaine donné doit être utilisé, sinon il y aura des incompatibilités. (Voir mon commentaire sur la réponse de Mike pour savoir à quel point cela peut être déroutant!)

Quoi qu'il en soit, choisissez une implémentation appropriée et utilisez-la - les exemples ne manquent pas en ligne. S'il se trouve qu'il y a une bibliothèque qui fournit une implémentation appropriée, alors, par tous les moyens, utilisez-la. Cependant, il n'y a pas de bibliothèque C "standard" pour cela.

Voici quelques ressources:

15
user166390

Il ne devrait pas être difficile de trouver des implémentations CRC en C. Vous pouvez trouver une implémentation relativement sophistiquée de CRC-32 dans zlib .

Voici les définitions de plusieurs 16 bits et CRC 8 bits , qui utilisent les conventions de ce excellente introduction aux CRC .

Voici une implémentation simple d'un CRC-8:

// 8-bit CRC using the polynomial x^8+x^6+x^3+x^2+1, 0x14D.
// Chosen based on Koopman, et al. (0xA6 in his notation = 0x14D >> 1):
// http://www.ece.cmu.edu/~koopman/roses/dsn04/koopman04_crc_poly_embedded.pdf
//
// This implementation is reflected, processing the least-significant bit of the
// input first, has an initial CRC register value of 0xff, and exclusive-or's
// the final register value with 0xff. As a result the CRC of an empty string,
// and therefore the initial CRC value, is zero.
//
// The standard description of this CRC is:
// width=8 poly=0x4d init=0xff refin=true refout=true xorout=0xff check=0xd8
// name="CRC-8/KOOP"

static unsigned char const crc8_table[] = {
    0xea, 0xd4, 0x96, 0xa8, 0x12, 0x2c, 0x6e, 0x50, 0x7f, 0x41, 0x03, 0x3d,
    0x87, 0xb9, 0xfb, 0xc5, 0xa5, 0x9b, 0xd9, 0xe7, 0x5d, 0x63, 0x21, 0x1f,
    0x30, 0x0e, 0x4c, 0x72, 0xc8, 0xf6, 0xb4, 0x8a, 0x74, 0x4a, 0x08, 0x36,
    0x8c, 0xb2, 0xf0, 0xce, 0xe1, 0xdf, 0x9d, 0xa3, 0x19, 0x27, 0x65, 0x5b,
    0x3b, 0x05, 0x47, 0x79, 0xc3, 0xfd, 0xbf, 0x81, 0xae, 0x90, 0xd2, 0xec,
    0x56, 0x68, 0x2a, 0x14, 0xb3, 0x8d, 0xcf, 0xf1, 0x4b, 0x75, 0x37, 0x09,
    0x26, 0x18, 0x5a, 0x64, 0xde, 0xe0, 0xa2, 0x9c, 0xfc, 0xc2, 0x80, 0xbe,
    0x04, 0x3a, 0x78, 0x46, 0x69, 0x57, 0x15, 0x2b, 0x91, 0xaf, 0xed, 0xd3,
    0x2d, 0x13, 0x51, 0x6f, 0xd5, 0xeb, 0xa9, 0x97, 0xb8, 0x86, 0xc4, 0xfa,
    0x40, 0x7e, 0x3c, 0x02, 0x62, 0x5c, 0x1e, 0x20, 0x9a, 0xa4, 0xe6, 0xd8,
    0xf7, 0xc9, 0x8b, 0xb5, 0x0f, 0x31, 0x73, 0x4d, 0x58, 0x66, 0x24, 0x1a,
    0xa0, 0x9e, 0xdc, 0xe2, 0xcd, 0xf3, 0xb1, 0x8f, 0x35, 0x0b, 0x49, 0x77,
    0x17, 0x29, 0x6b, 0x55, 0xef, 0xd1, 0x93, 0xad, 0x82, 0xbc, 0xfe, 0xc0,
    0x7a, 0x44, 0x06, 0x38, 0xc6, 0xf8, 0xba, 0x84, 0x3e, 0x00, 0x42, 0x7c,
    0x53, 0x6d, 0x2f, 0x11, 0xab, 0x95, 0xd7, 0xe9, 0x89, 0xb7, 0xf5, 0xcb,
    0x71, 0x4f, 0x0d, 0x33, 0x1c, 0x22, 0x60, 0x5e, 0xe4, 0xda, 0x98, 0xa6,
    0x01, 0x3f, 0x7d, 0x43, 0xf9, 0xc7, 0x85, 0xbb, 0x94, 0xaa, 0xe8, 0xd6,
    0x6c, 0x52, 0x10, 0x2e, 0x4e, 0x70, 0x32, 0x0c, 0xb6, 0x88, 0xca, 0xf4,
    0xdb, 0xe5, 0xa7, 0x99, 0x23, 0x1d, 0x5f, 0x61, 0x9f, 0xa1, 0xe3, 0xdd,
    0x67, 0x59, 0x1b, 0x25, 0x0a, 0x34, 0x76, 0x48, 0xf2, 0xcc, 0x8e, 0xb0,
    0xd0, 0xee, 0xac, 0x92, 0x28, 0x16, 0x54, 0x6a, 0x45, 0x7b, 0x39, 0x07,
    0xbd, 0x83, 0xc1, 0xff};

#include <stddef.h>

// Return the CRC-8 of data[0..len-1] applied to the seed crc. This permits the
// calculation of a CRC a chunk at a time, using the previously returned value
// for the next seed. If data is NULL, then return the initial seed. See the
// test code for an example of the proper usage.
unsigned crc8(unsigned crc, unsigned char const *data, size_t len)
{
    if (data == NULL)
        return 0;
    crc &= 0xff;
    unsigned char const *end = data + len;
    while (data < end)
        crc = crc8_table[crc ^ *data++];
    return crc;
}

// crc8_slow() is an equivalent bit-wise implementation of crc8() that does not
// need a table, and which can be used to generate crc8_table[]. Entry k in the
// table is the CRC-8 of the single byte k, with an initial crc value of zero.
// 0xb2 is the bit reflection of 0x4d, the polynomial coefficients below x^8.
unsigned crc8_slow(unsigned crc, unsigned char const *data, size_t len)
{
    if (data == NULL)
        return 0;
    crc = ~crc & 0xff;
    while (len--) {
        crc ^= *data++;
        for (unsigned k = 0; k < 8; k++)
            crc = crc & 1 ? (crc >> 1) ^ 0xb2 : crc >> 1;
    }
    return crc ^ 0xff;
}

#ifdef TEST
#include <stdio.h>
#define CHUNK 16384

int main(void) {
    unsigned char buf[CHUNK];
    unsigned crc = crc8(0, NULL, 0);
    size_t len;
    do {
        len = fread(buf, 1, CHUNK, stdin);
        crc = crc8(crc, buf, len);
    } while (len == CHUNK);
    printf("%#02x\n", crc);
    return 0;
}
#endif
29
Mark Adler

Je ne suis pas sûr de CRC-8 ou CRC-16, mais il y a un exemple de code CRC-32 dans RFC 1952 . Cette RFC fait également référence à la norme V.42 , qui décrit un CRC-16 dans la section 8.1.1.6.

La RFC 1952 indique également:

        If FHCRC is set, a CRC16 for the gzip header is present,
        immediately before the compressed data. The CRC16 consists
        of the two least significant bytes of the CRC32 for all
        bytes of the gzip header up to and not including the CRC16.
        [The FHCRC bit was never set by versions of gzip up to
        1.2.4, even though it was documented with a different
        meaning in gzip 1.2.4.]

Il y a donc potentiellement vos CRC-16 et CRC-32. (prenez simplement les deux octets les moins significatifs du CRC-32, c'est-à-dire.)

2
mpontillo

Il existe un certain nombre d'algorithmes différents utilisés pour implémenter les CRC. Il y a le naïf qui fait la division polynomiale.

Ici est un lien pour divers algorithmes, en C, pour les calculs génériques CRC 32 bits. L'auteur donne également quelques comparaisons de vitesse.

Koopman a un site Web donnant les performances de divers CRC, ainsi qu'un guide des meilleurs CRC pour une longueur de paquet donnée.

1
Flip