CRC校验实用程序库

1、CRC校验实用程序库     在数据存储和数据通讯领域，为了保证数据的正确，就不得不采用检错的手段。在诸多检错手段中，CRC是最著名的一种。CRC的全称是循环冗余校验，其特点是: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:著名的通讯协议X.25的FCS(帧检错序列)采用的是CRC-CCITT，ARJ、LHA等压缩工具软件采用的是CRC32，磁盘驱动器的读写采用了CRC16，通用

2、的图像存储格式GIF、TIFF等也都用CRC作为检错手段。CRC的本质是模-2除法的余数，采用的除数不同，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。10A08800.GIF;表1.最常用的CRC码及生成多项式由于CRC在通讯和数据处理软件中经常采用，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通用程序库。该程序采用查表法计算CRC，在速度上优于一般的直接模仿硬件的算法，可以应用于通讯和数据压缩程序。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寄存器的值

3、反复更新而得到的。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复的运算，这也同样适用于CRC32的计算。本文所提供的程序库中，函数crchware是一般的16位CRC的算法；mk-crctbl用以在内存中建立一个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数；BuildCRCTable、CalculateBlockCRC32和UpdateCharacterC

4、RC32用于CRC32的计算。/* CRC.CCRC程序库 */#define CRCCCITT 0x1021#define CCITT-REV 0x8408#define CRC16 0x8005#define CRC16-REV 0xA001#define CRC32-POLYNOMIAL 0xEDB88320L/* 以上为CRC除数的定义 */#define NIL 0#define crcupdate(d,a,t)*(a)=(*(a)<<8)(t)(*(a)>>8)(d);#define crcupdate16(d,a,t)*(a)=(*(a)>>8

5、(t)(*(a)(d)&0x00ff)/* 以上两个宏可以代替函数crcupdate和crcrevupdate */#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<alloc.h>/* 函数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;/* C

6、RC累加器值 */static int i;data<<=8;for(i=8;i>0;i-)if(dataaccum)&0x8000)accum=(accum<<1)genpoly;elseaccum<<=1;data<<=1;return (accum);/* 函数mk-crctbl利用函数crchware建立内存中的CRC数值表 */unsigned short *mk-crctbl(poly,crcfn);unsigned short poly;/* CRC除数-CRC生成多项式 */unsigned short (*crcf

7、n)();/* 指向CRC函数(例如crchware)的指针 */* unsigned short */malloc(); */unsigned short *crctp;int i;if(crctp=(unsigned short*)malloc(256*sizeof(unsigned)=0)return 0;for(i=0;i<256;i+)crctpi=(*crcfn)(i,poly,0);return crctp;/* 函数mk-crctbl的使用范例 */if(crctblp=mk-crctbl(CRCCCITT,crchware)=NIL)puts("insuff

8、memory for CRC lookup table.n");return 1; */* 函数crcupdate用以用查表法计算CRC值并更新CRC累加器值 */void crcupdate(data,accum,crctab)unsigned short data;/* 输入的数据 */unsigned short *accum;/* 指向CRC累加器的指针 */unsigned short *crctab;/* 指向内存中CRC表的指针 */static short comb-val;comb-val=(*accum>>8)data;*accum=(*accum&l

9、t;<8)crctabcomb-val;/* 函数crcrevhware是传统的CRC算法的反序算法，其返回值即CRC值 */unsigned short crcrevhware(data,genpoly,accum)unsigned short data;unsigned short genpoly;unsigned short accum;static int i;data<<=1;for(i=8;i>0;i-)data>>=1;if(dataaccum)&0x0001)accum=(accum>>1)genpoly;elseaccum>>=1;re