source/comm/CompatCodec.cpp

   1 // ANNA - Anna is Not Nothingness Anymore                                                         //
   2 //                                                                                                //
   3 // (c) Copyright 2005-2015 Eduardo Ramos Testillano & Francisco Ruiz Rayo                         //
   4 //                                                                                                //
   5 // See project site at http://redmine.teslayout.com/projects/anna-suite                           //
   6 // See accompanying file LICENSE or copy at http://www.teslayout.com/projects/public/anna.LICENSE //
   7
   8
   9 #include <stdlib.h>
  10 #include <time.h>
  11 #include <netinet/in.h>
  12
  13 #include <anna/core/RuntimeException.hpp>
  14 #include <anna/config/defines.hpp>
  15 #include <anna/core/tracing/Logger.hpp>
  16 #include <anna/core/functions.hpp>
  17 #include <anna/core/util/Second.hpp>
  18 #include <anna/core/util/Millisecond.hpp>
  19 #include <anna/core/util/Microsecond.hpp>
  20
  21 #include <anna/comm/CompatCodec.hpp>
  22 #include <anna/comm/functions.hpp>
  23 #include <anna/comm/Variable.hpp>
  24
  25 using namespace std;
  26 using namespace anna;
  27
  28 bool comm::CompatCodec::st_initScramble(false);
  29
  30 // static
  31 template <class T, class M> comm::Variable* insert(const char* name, const short int id, M& theVector, T& value)
  32 noexcept(false) {
  33   comm::Variable* result = theVector.find(id);
  34
  35   if(result != NULL)
  36     throw RuntimeException(functions::asString("Variable Id %d alreay used", id), ANNA_FILE_LOCATION);
  37
  38   theVector.add(result = new comm::Variable(id, name, value));
  39   LOGDEBUG(
  40     String msg("insert <T, M> | ");
  41     msg <<  result->asString();
  42     Logger::debug(msg, ANNA_FILE_LOCATION);
  43   );
  44   return result;
  45 }
  46
  47 // static
  48 template <class T, class M> comm::Variable* insertRef(const char* name, const short int id, M& theVector, T& value)
  49 noexcept(false) {
  50   comm::Variable* result = theVector.find(id);
  51
  52   if(result != NULL)
  53     throw RuntimeException(functions::asString("Variable Id %d alreay used", id), ANNA_FILE_LOCATION);
  54
  55   theVector.add(result = new comm::Variable(id, name, value.refValue()));
  56   LOGDEBUG(
  57     String msg("insert <T, M> | ");
  58     msg <<  result->asString();
  59     Logger::debug(msg, ANNA_FILE_LOCATION);
  60   );
  61   return result;
  62 }
  63
  64 comm::CompatCodec::CompatCodec(const comm::CompatCodec::Type type, const bool scramble)  :
  65   comm::Message(comm::Message::StatusCodeBuffer::None),
  66   a_type(type),
  67   a_scramble(scramble),
  68   a_nullCounter(0) {
  69   if(a_scramble == true && st_initScramble == false) {
  70     st_initScramble = true;
  71     srand(time(NULL));
  72   }
  73 }
  74
  75 comm::CompatCodec::~CompatCodec() {
  76   for(iterator ii = begin(), maxii = end(); ii != maxii; ii ++)
  77     delete variable(ii);
  78
  79   a_variables.clear();
  80 }
  81
  82 const comm::Variable* comm::CompatCodec::attach(const char* name, const short int id, std::string& value)
  83 noexcept(false) {
  84   return insert(name, id, a_variables, value);
  85 }
  86
  87 const comm::Variable* comm::CompatCodec::attach(const char* name, const short int id, int& value)
  88 noexcept(false) {
  89   const int backup(value);
  90   const Variable* result = insert(name, id, a_variables, value);
  91   value = backup;
  92   return result;
  93 }
  94
  95 const comm::Variable* comm::CompatCodec::attach(const char* name, const short int id, S64& value)
  96 noexcept(false) {
  97   const S64 backup(value);
  98   const Variable* result = insert(name, id, a_variables, value);
  99   value = backup;
 100   return result;
 101 }
 102
 103 const comm::Variable* comm::CompatCodec::attach(const char* name, const short int id, bool& value)
 104 noexcept(false) {
 105   const bool backup(value);
 106   const Variable* result = insert(name, id, a_variables, value);
 107   value = backup;
 108   return result;
 109 }
 110
 111 const comm::Variable* comm::CompatCodec::attach(const char* name, const short int id, DataBlock& value)
 112 noexcept(false) {
 113   return insert(name, id, a_variables, value);
 114 }
 115
 116 const comm::Variable* comm::CompatCodec::attach(const char* name, const short int id, float& value)
 117 noexcept(false) {
 118   const float backup(value);
 119   const Variable* result = insert(name, id, a_variables, value);
 120   value = backup;
 121   return result;
 122 }
 123
 124 const comm::Variable* comm::CompatCodec::attach(const char* name, const short int id, double& value)
 125 noexcept(false) {
 126   const double backup(value);
 127   const Variable* result = insert(name, id, a_variables, value);
 128   value = backup;
 129   return result;
 130 }
 131
 132 const comm::Variable* comm::CompatCodec::attach(const char* name, const short int id, Second& value)
 133 noexcept(false) {
 134   const Second backup(value);
 135   const Variable* result = insertRef(name, id, a_variables, value);
 136   value = backup;
 137   return result;
 138 }
 139
 140 const comm::Variable* comm::CompatCodec::attach(const char* name, const short int id, Millisecond& value)
 141 noexcept(false) {
 142   const Millisecond backup(value);
 143   const Variable* result = insertRef(name, id, a_variables, value);
 144   value = backup;
 145   return result;
 146 }
 147
 148 const comm::Variable* comm::CompatCodec::attach(const char* name, const short int id, Microsecond& value)
 149 noexcept(false) {
 150   const Microsecond backup(value);
 151   const Variable* result = insertRef(name, id, a_variables, value);
 152   value = backup;
 153   return result;
 154 }
 155
 156 const comm::Variable* comm::CompatCodec::attach(const char* name, const short int id, comm::CompatCodec& value)
 157 noexcept(false) {
 158   if(&value == this) {
 159     String msg("comm::CompatCodec::attach | Variable: ");
 160     msg << name << " | Can not link with itself";
 161     throw RuntimeException(msg, ANNA_FILE_LOCATION);
 162   }
 163
 164   return insert(name, id, a_variables, value);
 165 }
 166
 167 void comm::CompatCodec::setNull(const short int id, const bool isNull)
 168 noexcept(false) {
 169   Variable* variable = a_variables.find(id);
 170
 171   if(variable == NULL)
 172     throw RuntimeException(functions::asString("Id %d is not defined", id), ANNA_FILE_LOCATION);
 173
 174   if(variable->isNull()) {
 175     if(isNull == false) a_nullCounter --;
 176   }
 177   else {
 178     if(isNull == true) a_nullCounter ++;
 179   }
 180
 181   variable->setNull(isNull);
 182 }
 183
 184 void comm::CompatCodec::setNull(const comm::Variable* variable, const bool isNull)
 185 {
 186   if(variable->isNull()) {
 187     if(isNull == false) a_nullCounter --;
 188   }
 189   else {
 190     if(isNull == true) a_nullCounter ++;
 191   }
 192
 193   const_cast <comm::Variable*>(variable)->setNull(isNull);
 194 }
 195
 196 bool comm::CompatCodec::isNull(const short int id) const
 197 noexcept(false) {
 198   const Variable* variable = a_variables.find(id);
 199
 200   if(variable == NULL)
 201     throw RuntimeException(functions::asString("Id %d is not defined", id), ANNA_FILE_LOCATION);
 202
 203   return variable->isNull();
 204 }
 205
 206 const comm::Variable& comm::CompatCodec::find(const short int id) const
 207 noexcept(false) {
 208   const Variable* variable = a_variables.find(id);
 209
 210   if(variable == NULL)
 211     throw RuntimeException(functions::asString("Id %d is not defined", id), ANNA_FILE_LOCATION);
 212
 213   return *variable;
 214 }
 215
 216 //-----------------------------------------------------------------------
 217 // Codificacin de los datos en un bloque de memoria.
 218 //
 219 // mensaje ::= <byte0><byte1><byte2> <dato> ... <dato>
 220 //
 221 // dato ::= <byteA><byteB><byteC> [<cadena | int | long | bloque>]
 222 // cadena ::= <byteLSB><byteMSB> < contenido > </0>
 223 // int ::= <byteLSB> <byte> <byte> <byteMSB>
 224 // long ::= <byteLSB> <byte> <byte> <byteMSB>
 225 // bloque ::= <int> < contenido >
 226 //
 227 // (0) byte0 = Si es distinto de cero => contiene la clave usada para codificar
 228 //     el mensaje.
 229 // (2) byte1 = Nmero de datos que contiene el mensaje.
 230 //     Recordar que slo se transfieren a este bloque de memoria los datos que
 231 //     tengan asignado algn value.
 232 // (1) byte2 = Typeentificador del mensaje interno.
 233 // (3) Los bytes A y B contienen del identificador del dato.
 234 // (4) Los cuatro primeros bits del byteC indican el tipo de dato. En los
 235 //     tipos de datos boolean su contenido se guarda en el bit mas significativo
 236 //     de este byte.
 237 // (5) En las cadenas los dos primeros byres indican la longitud de la cadena
 238 //     incluyendo el indicador de fin de cadena, luego aparece el contenido
 239 //     de la cadena y finalmente el 0. El cero se incluye para optimizar
 240 //     la recogida de datos.
 241 //-----------------------------------------------------------------------
 242 const DataBlock& comm::CompatCodec::code()
 243 noexcept(false) {
 244   unsigned char c(0);
 245   iterator ii;
 246   iterator maxii(a_variables.end());
 247   Variable* variable;
 248   int stringLen;
 249   const char* string;
 250   char aux [sizeof(S64)];
 251
 252   if(a_scramble == true)     // (1)
 253     while(c == 0) c = rand() % 0xff;
 254
 255   DataBlock& self = *this;
 256   self.clear();
 257   self += c;
 258   self += (char)(a_variables.size() - a_nullCounter);          // (2)
 259   self += comm::CompatCodec::getType();                              // (1)
 260
 261   for(ii = begin(); ii != maxii; ii ++) {
 262     variable = CompatCodec::variable(ii);
 263
 264     if(a_nullCounter > 0 && variable->isNull() == true)
 265       continue;
 266
 267     switch(variable->getType()) {
 268     case Variable::Type::String:
 269       self += variable->codec();
 270       stringLen = anna_strlen(string = variable->getStringValue()) + 1;
 271       self.append(comm::functions::codeShort(aux, stringLen), sizeof(short int));
 272       self.append(string, stringLen);
 273       break;
 274     case Variable::Type::Integer:
 275       self += variable->codec();
 276       self.append(comm::functions::codeInteger(aux, variable->getInteger()), sizeof(int));
 277       break;
 278     case Variable::Type::Integer64:
 279       self += variable->codec();
 280       self.append(comm::functions::codeInteger64(aux, variable->getInteger64()), sizeof(S64));
 281       break;
 282     case Variable::Type::Boolean:
 283       self.append(comm::functions::codeShort(aux, variable->getId()), sizeof(short int));      // (3)
 284       c = Variable::Type::Boolean;
 285
 286       if(variable->getBoolean() == true)    // (4)
 287         c |= 0x80;
 288
 289       self += c;
 290       break;
 291     case Variable::Type::Block:
 292       self += variable->codec();
 293       self.append(comm::functions::codeInteger(aux, variable->getDataBlock().getSize()), sizeof(int));
 294       self += variable->getDataBlock();
 295       break;
 296     case Variable::Type::Float:
 297       self += variable->codec();
 298       self.append(comm::functions::codeFloat(aux, variable->getFloat()), sizeof(float));
 299       break;
 300     case Variable::Type::Double:
 301       self += variable->codec();
 302       self.append(comm::functions::codeDouble(aux, variable->getDouble()), sizeof(float));
 303       break;
 304     case Variable::Type::Custom:
 305       self += variable->codec();
 306       {
 307         const DataBlock& codec = reinterpret_cast <CompatCodec*>(variable->getCustom())->code();
 308         self.append(comm::functions::codeInteger(aux, codec.getSize()), sizeof(int));
 309         self += codec;
 310       }
 311       break;
 312     default: break;
 313     }
 314   }
 315
 316   LOGDEBUG(
 317
 318     // Se sacan aqui para evitar qtene que comprobar el estado de las trazas en cada paso
 319     for(ii = begin(); ii != maxii; ii ++)
 320     Logger::debug(CompatCodec::variable(ii)->asString(), ANNA_FILE_LOCATION);
 321     Logger::write(Logger::Debug, "comm::CompatCodec::code", self, ANNA_FILE_LOCATION)
 322   );
 323
 324   if(a_scramble == true) {
 325     char* data = const_cast <char*>(self.getData());
 326     int size = self.getSize();
 327
 328     for(int i = 1, key = data [0]; i < size; i ++)
 329       data [i] ^= key ++;
 330   }
 331
 332   return self;
 333 }
 334
 335 //-------------------------------------------------------------------------------------------
 336 void comm::CompatCodec::decode(const DataBlock& dataBlock)
 337 noexcept(false) {
 338   const char* data = dataBlock.getData();
 339   const int size = dataBlock.getSize();
 340
 341   if(size < 1)
 342     throw RuntimeException("Can not decode an empty DataBlock", ANNA_FILE_LOCATION);
 343
 344   if(data [0] != 0)
 345     for(int i = 1, key(data [0]); i < size; i ++)
 346       const_cast <char*>(data)[i] ^= key ++;
 347
 348   LOGDEBUG(Logger::write(Logger::Debug, "comm::CompatCodec::decode", dataBlock, ANNA_FILE_LOCATION));
 349   const int maxdata = data [1];
 350
 351   if(maxdata != a_variables.size())
 352     normalDecode(data, size, maxdata);
 353   else if(optimizedDecode(data, size) == false)
 354     normalDecode(data, size, maxdata);
 355
 356   LOGDEBUG(
 357
 358     for(const_iterator ii = begin(), maxii = end(); ii != maxii; ii ++)
 359     Logger::debug(CompatCodec::variable(ii)->asString(), ANNA_FILE_LOCATION);
 360   );
 361 }
 362
 363 //-------------------------------------------------------------------------------------------
 364 // Decodifica los buffers que pueden contener variables nulas.
 365 //-------------------------------------------------------------------------------------------
 366 void comm::CompatCodec::normalDecode(const char* data, const int size, const int maxdata)
 367 noexcept(false) {
 368   // Mientras no se demuestre lo contrario todas las variables son nulas
 369   a_nullCounter = a_variables.size();
 370
 371   for(iterator ii = begin(), maxii = end(); ii != maxii; ii ++)
 372     CompatCodec::variable(ii)->setNull(true);
 373
 374   short int id;
 375   int nbytes;
 376   Variable* variable;
 377   bool hasError = false;
 378   const char* top = data + size;
 379   data += 3;
 380
 381   for(int ndata = 0; ndata < maxdata && data < top; ndata ++) {
 382     id = comm::functions::decodeShort(data);
 383     data += sizeof(short int);
 384
 385     if((variable = a_variables.find(id)) == NULL) {
 386       hasError = true;
 387       break;
 388     }
 389
 390     a_nullCounter --;
 391
 392     switch(*data  & 0x7f) {
 393     case Variable::Type::String:
 394       nbytes = comm::functions::decodeShort(++ data);
 395       variable->setValue(data += sizeof(short int));
 396       data += nbytes;
 397       break;
 398     case Variable::Type::Integer:
 399       variable->setInteger(comm::functions::decodeInteger(++ data));
 400       data += sizeof(int);
 401       break;
 402     case Variable::Type::Integer64:
 403       variable->setValue(comm::functions::decodeInteger64(++ data));
 404       data += sizeof(S64);
 405       break;
 406     case  Variable::Type::Boolean:
 407       variable->setBoolean((*data & 0x80) ? true : false);
 408       data ++;
 409       break;
 410     case Variable::Type::Block:
 411       nbytes = comm::functions::decodeInteger(++ data);
 412       variable->setDataBlock(DataBlock(data += sizeof(int), nbytes, false));
 413       data += nbytes;
 414       break;
 415     case Variable::Type::Float:
 416       variable->setFloat(comm::functions::decodeFloat(++ data));
 417       data += sizeof(float);
 418       break;
 419     case Variable::Type::Double:
 420       variable->setDouble(comm::functions::decodeDouble(++ data));
 421       data += sizeof(double);
 422       break;
 423     case Variable::Type::Custom:
 424       nbytes = comm::functions::decodeInteger(++ data);
 425       {
 426         DataBlock dataBlock(data += sizeof(int), nbytes, false);
 427         reinterpret_cast <CompatCodec*>(variable->getCustom())->decode(dataBlock);
 428       }
 429       data += nbytes;
 430       break;
 431     }
 432   }
 433
 434   if(hasError == true) {
 435     string msg("comm::CompatCodec::normalDecode | Buffer: ");
 436     msg += functions::asString(DataBlock(data, size, false));
 437     msg += functions::asText(" | Id is not defined: ", id);
 438     Logger::error(msg, ANNA_FILE_LOCATION);
 439   }
 440
 441   if(a_nullCounter < 0) {
 442     a_nullCounter = 0;
 443     LOGWARNING(
 444       string msg("comm::CompatCodec::normalDecode | Buffer: ");
 445       msg += functions::asString(DataBlock(data, size, false));
 446       msg += " | NullCounter is less than zero";
 447       Logger::warning(msg, ANNA_FILE_LOCATION);
 448     );
 449   }
 450 }
 451
 452 //-------------------------------------------------------------------------------------------
 453 // Decodifica optimizadamente buffers que no tengan variables nulas.
 454 // (1) El codigo de la variable
 455 //-------------------------------------------------------------------------------------------
 456 bool comm::CompatCodec::optimizedDecode(const char* data, const int size)
 457 noexcept(false) {
 458   int nbytes;
 459   Variable* variable;
 460   const char* top = data + size;
 461   data += 3;
 462
 463   for(iterator ii = begin(), maxii = end(); ii != maxii && data < top; ii ++) {
 464     data += sizeof(short int);
 465     variable = CompatCodec::variable(ii);
 466
 467     switch(*data & 0x7f) {
 468     case Variable::Type::String:
 469       nbytes = comm::functions::decodeShort(++ data);
 470       variable->setValue(data += sizeof(short int));
 471       data += nbytes;
 472       break;
 473     case Variable::Type::Integer:
 474       variable->setInteger(comm::functions::decodeInteger(++ data));
 475       data += sizeof(int);
 476       break;
 477     case Variable::Type::Integer64:
 478       variable->setValue(comm::functions::decodeInteger64(++ data));
 479       data += sizeof(S64);
 480       break;
 481     case  Variable::Type::Boolean:
 482       variable->setBoolean((*data & 0x80) ? true : false);
 483       data ++;
 484       break;
 485     case Variable::Type::Block:
 486       nbytes = comm::functions::decodeInteger(++ data);
 487       variable->setDataBlock(DataBlock(data += sizeof(int), nbytes, false));
 488       data += nbytes;
 489       break;
 490     case Variable::Type::Float:
 491       variable->setFloat(comm::functions::decodeFloat(++ data));
 492       data += sizeof(float);
 493       break;
 494     case Variable::Type::Double:
 495       variable->setDouble(comm::functions::decodeDouble(++ data));
 496       data += sizeof(double);
 497       break;
 498     case Variable::Type::Custom:
 499       nbytes = comm::functions::decodeInteger(++ data);
 500       {
 501         DataBlock dataBlock(data += sizeof(int), nbytes, false);
 502         reinterpret_cast <CompatCodec*>(variable->getCustom())->decode(dataBlock);
 503       }
 504       data += nbytes;
 505       break;
 506     }
 507   }
 508
 509   return (data == top);
 510 }
 511
 512 comm::CompatCodec::Type comm::CompatCodec::getType(const DataBlock& dataBlock)
 513 noexcept(false) {
 514   const int size(dataBlock.getSize());
 515
 516   if(size <= 1)
 517     throw RuntimeException("DataBlock is not valid", ANNA_FILE_LOCATION);
 518
 519   const char* data(dataBlock.getData());
 520   comm::CompatCodec::Type result;
 521   result = (data [0] != 0) ? ((data [0] + 1) ^ data [2]) : data [2];
 522   LOGDEBUG(Logger::write(Logger::Debug, "comm::CompatCodec::getType", result, ANNA_FILE_LOCATION));
 523   return result;
 524 }
 525
 526 comm::CompatCodec::VariableContainer::VariableContainer() {
 527   a_maxSize = 16;
 528   a_size = 0;
 529   a_variables = new Variable* [a_maxSize];
 530   anna_memset(a_variables, 0, sizeof(Variable*) * a_maxSize);
 531 }
 532
 533 void comm::CompatCodec::VariableContainer::add(comm::Variable* variable)
 534 {
 535   if(a_size == a_maxSize) {
 536     int maxSize = (a_maxSize << 1) - (a_maxSize >> 1);
 537     Variable** variables = new Variable* [maxSize];
 538     anna_memset(variables, 0, sizeof(Variable*) * maxSize);
 539     anna_memcpy(variables, a_variables, sizeof(Variable*) * a_size);
 540     delete a_variables;
 541     a_variables = variables;
 542     a_maxSize = maxSize;
 543   }
 544
 545   a_variables [a_size ++] = variable;
 546 }
 547
 548 comm::Variable* comm::CompatCodec::VariableContainer::find(const int id)
 549 {
 550   for(int ii = 0; ii < a_size; ii ++) {
 551     if(a_variables [ii]->getId() == id)
 552       return a_variables [ii];
 553   }
 554
 555   return NULL;
 556 }
 557
 558 const comm::Variable* comm::CompatCodec::VariableContainer::find(const int id) const
 559 {
 560   for(int ii = 0; ii < a_size; ii ++) {
 561     if(a_variables [ii]->getId() == id)
 562       return a_variables [ii];
 563   }
 564
 565   return NULL;
 566 }
 567
 568 void comm::CompatCodec::VariableContainer::clear()
 569 {
 570   delete [] a_variables;
 571   a_maxSize = a_size = 0;
 572 }
 573