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CRC32CRC校验实用程式库 在数据存储和数据通讯领域,为了保证数据的正确,就不得不採用检错的手段 。在诸多检错手段中,CRC是最着名的一种 。CRC的全称是循环冗余校验 。
基本介绍中文名:循环冗余校验
外文名:A cyclic redundancy check 32(CRC32)
套用领域:数据存储和数据通讯
特点:检错能力极强,开销小等
程式库特点检错能力极强,开销小,易于用编码器及检测电路实现 。从其检错能力来看,它所不能发现的错误的几率仅为0.0047%以下 。从性能上和开销上考虑,均远远优于奇偶校验及算术和校验等方式 。因而,在数据存储和数据通讯领域,CRC无处不在:着名的通讯协定X.25的FCS(帧检错序列)採用的是CRC-CCITT,ARJ、LHA等压缩工具软体採用的是CRC32,磁碟驱动器的读写採用了CRC16,通用的图像存储格式GIF、TIFF等也都用CRC作为检错手段 。算法CRC的本质是模-2除法的余数,採用的除数不同,CRC的类型也就不一样 。通常,CRC的除数用生成多项式来表示 。最常用的CRC码的生成多项式如表1所示 。最常用的CRC码及生成多项式名称生成多项式CRC-12
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CRC-16
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CRC-CCITT
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CRC-32
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由于CRC在通讯和数据处理软体中经常採用,笔者在实际工作中对其算法进行了研究和比较,总结并编写了一个具有最高效率的CRC通用程式库 。该程式採用查表法计算CRC,在速度上优于一般的直接模仿硬体的算法,可以套用于通讯和数据压缩程式 。通常算法通常的CRC算法在计算一个数据段的CRC值时,其CRC值是由求解每个数值的CRC值的和对CRC暂存器的值反覆更新而得到的 。这样,求解CRC的速度较慢 。通过对CRC算法的研究,我们发现:一个8位数据加到16位累加器中去,只有累加器的高8位或低8位与数据相作用,其结果仅有256种可能的组合值 。因而,我们可以用查表法来代替反覆的运算,这也同样适用于CRC32的计算 。本文所提供的程式库中,函式crchware是一般的16位CRC的算法;mk-crctbl用以在记忆体中建立一个CRC数值表;crcupdate用以查表并更新CRC累加器的值;crcrevhware和crcrevupdate是反序算法的两个函式;BuildCRCTable、CalculateBlockCRC32和UpdateCharacterCRC32用于CRC32的计算 。/*CRC.C——CRC程式库*/#define CRCCCITT0x1021#define CCITT-REV0x8408#define CRC160x8005#define CRC16-REV0xA001#define CRC32-POLYNOMIAL0xEDB88320L/*以上为CRC除数的定义*/#define NIL0#define crcupdate(d,a,t) *(a)=(*(a)<<8)^(t)[(*(a)>>8)^(d)];#define crcupdate16(d,a,t) *(a)=(*(a)>>8^(t)[(*(a)^(d))&0x00ff])/*以上两个宏可以代替函式crcupdate和crcrevupdate*/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <alloc.h>/*函式crchware是传统的CRC算法,其返回值即CRC值*/unsigned short crchware(data,genpoly,accum)unsigned short data;/*输入的数据*/unsigned short genpoly;/*CRC除数*/unsigned short accum;/*CRC累加器值*/{ static int i; data<<=8; for(i=8;i>0;i--) { if((data^accum)&0x8000) accum=(accum<<1)^genpoly; else accum<<=1; data<<=1; } return(accum);}/*函式mk-crctbl利用函式crchware建立记忆体中的CRC数值表*/unsigned short *mk-crctbl(poly,crcfn);unsigned short poly; /*CRC除数--CRC生成多项式*/R>unsigned short(*crcfn)(); /*指向CRC函式(例如crchware)的指针*/{ /*unsignedshort*/malloc();*/ unsignedshort*crctp; inti; if((crctp=(unsignedshort*)malloc(256*sizeof(unsigned)))==0) return0; for(i=0;i<256;i++) crctp=(*crcfn)(i,poly,0); returncrctp;}/*函式mk-crctbl的使用範例*/if((crctblp=mk-crctbl(CRCCCITT,crchware))==NIL){ puts("insuffmemoryforCRClookuptable.n"); return1;*/ /*函式crcupdate用以用查表法计算CRC值并更新CRC累加器值*/ voidcrcupdate(data,accum,crctab) unsignedshortdata;/*输入的数据*/ unsignedshort*accum;/*指向CRC累加器的指针*/ unsignedshort*crctab;/*指向记忆体中CRC表的指针*/ { staticshortcomb-val; comb-val=(*accum>>8)^data; *accum=(*accum<<8)^crctab[comb-val]; } /*函式crcrevhware是传统的CRC算法的反序算法,其返回值即CRC值*/ unsignedshortcrcrevhware(data,genpoly,accum) unsignedshortdata; unsignedshortgenpoly; unsignedshortaccum; { staticinti; data<<=1; for(i=8;i>0;i--) { data>>=1; if((data^accum)&0x0001) accum=(accum>>1)^genpoly; else accum>>=1; } returnaccum; } /*函式crcrevupdate用以用反序查表法计算CRC值并更新CRC累加器值*/ voidcrcrevupdate(data,accum,crcrevtab) unsignedshortdata; unsignedshort*accum;DvNews
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