/**
 * \file cf_bitwise.c
 *
 * \author myusgun <myusgun@gmail.com>
 * \author chevalier <achagun@gmail.com>
 *
 * \brief 비트 연산자 구현
 */
#include "cf_bitwise.h"
#include "cf_error.h"

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

/**
 * 비트열을 왼쪽으로 시프트
 *
 * \return 성공 시, CF_OK; 실패 시, 오류 코드
 *
 * \param in		시프트 할 비트열
 * \param out		시프트 결과
 * \param size		비트열 길이 (8의 배수)
 * \param offset	시프트 할 수
 */
int
CF_Bitwise_ShiftLeft (cf_byte	* in,
					  cf_byte	* out,
					  size_t	size,
					  size_t	offset)
{
	size_t	iter = 0;

	size_t	quota = offset / 8;
	size_t	remain = offset % 8;
	size_t	byteSize = size / 8;

	size_t	maskPos = 8 - remain;
	cf_byte	mask = 0;
	cf_byte	buf = 0;

	if (!in || !out)
		return CF_ERROR_BITWISE_INVALID_ARGS;

	for (iter = 0 ; iter < remain ; iter++)
		mask |= (cf_byte)(0x80 >> iter);

	out[0] = (cf_byte)(in[0 + quota] << remain);

	for (iter = 1 ; iter < byteSize - quota ; iter++)
	{
		buf = in[iter + quota] & mask;

		out[iter    ]  = (cf_byte)(in[iter + quota] << remain);
		out[iter - 1] |= (cf_byte)(buf >> maskPos);
	}

	return CF_OK;
}

/**
 * 비트열을 오른쪽으로 시프트
 *
 * \return 성공 시, CF_OK; 실패 시, 오류 코드
 *
 * \param in		시프트 할 비트열
 * \param out		시프트 결과
 * \param size		비트열 길이 (8의 배수)
 * \param offset	시프트 할 수
 */
int
CF_Bitwise_ShiftRight (cf_byte	* in,
					   cf_byte	* out,
					   size_t	size,
					   size_t	offset)
{
	size_t	iter = 0;

	size_t	quota = offset / 8;
	size_t	remain = offset % 8;
	size_t	byteSize = size / 8;

	size_t	maskPos = 8 - remain;
	cf_byte	mask = 0;
	cf_byte	buf = 0;

	if (!in || !out)
		return CF_ERROR_BITWISE_INVALID_ARGS;

	for (iter = 0 ; iter < remain ; iter++)
		mask |= (cf_byte)(0x01 << iter);

	out[byteSize - 1] = (cf_byte)(in[byteSize - 1 - quota] >> remain);

	for (iter = byteSize - 2 ; iter > quota - 1 ; iter--)
	{
		buf = in[iter - quota] & mask;

		out[iter    ]  = (cf_byte)(in[iter - quota] >> remain);
		out[iter + 1] |= (cf_byte)(buf << maskPos);
	}

	return CF_OK;
}

/**
 * 비트열을 왼쪽으로 로테이션
 *
 * \return 성공 시, CF_OK; 실패 시, 오류 코드
 *
 * \param in		로테이션 할 비트열
 * \param out		로테이션 결과
 * \param size		비트열 길이 (8의 배수)
 * \param offset	로테이션 할 수
 */
int
CF_Bitwise_RotateLeft (cf_byte	* in,
					   cf_byte	* out,
					   size_t	size,
					   size_t	offset)
{
	int		result = 0;
	cf_byte	* buf1 = NULL;
	cf_byte	* buf2 = NULL;

	if (!in || !out)
		return CF_ERROR_BITWISE_INVALID_ARGS;

	buf1 = (cf_byte *) calloc (size, 1);
	buf2 = (cf_byte *) calloc (size, 1);

	if (!buf1 || !buf2)
		result = CF_ERROR_BITWISE_ALLOCATE_BUFFER;
	else
	{
		CF_Bitwise_ShiftLeft (in, buf1, size, offset);
		CF_Bitwise_ShiftRight (in, buf2, size, size - offset);

		CF_Bitwise_OR (buf1, buf2, size, out);
	}

	if (buf1)	free (buf1);
	if (buf2)	free (buf2);

	return result;
}

/**
 * 비트열을 오른쪽으로 로테이션
 *
 * \return 성공 시, CF_OK; 실패 시, 오류 코드
 *
 * \param in		로테이션 할 비트열
 * \param out		로테이션 결과
 * \param size		비트열 길이 (8의 배수)
 * \param offset	로테이션 할 수
 */
int
CF_Bitwise_RotateRight (cf_byte	* in,
						cf_byte	* out,
						size_t	size,
						size_t	offset)
{
	int		result = 0;
	cf_byte	* buf1 = NULL;
	cf_byte	* buf2 = NULL;

	if (!in || !out)
		return CF_ERROR_BITWISE_INVALID_ARGS;

	buf1 = (cf_byte *) calloc (size, 1);
	buf2 = (cf_byte *) calloc (size, 1);

	if (!buf1 || !buf2)
		result = CF_ERROR_BITWISE_ALLOCATE_BUFFER;
	else
	{
		CF_Bitwise_ShiftRight (in, buf1, size, offset);
		CF_Bitwise_ShiftLeft (in, buf2, size, size - offset);

		CF_Bitwise_OR (buf1, buf2, size, out);
	}

	if (buf1)	free (buf1);
	if (buf2)	free (buf2);

	return result;
}

/**
 * 두 비트열의 AND
 *
 * \return 성공 시, CF_OK; 실패 시, 오류 코드
 *
 * \param in1	입력 비트열 1
 * \param in2	입력 비트열 2
 * \param size	비트열 길이 (8의 배수)
 * \param out	두 비트열의 AND 결과
 */
int
CF_Bitwise_AND (cf_byte	* in1,
				cf_byte	* in2,
				size_t	size,
				cf_byte	* out)
{
	size_t	iter = 0;
	size_t	quota = size / 8;

	if (!in1 || !in2)
		return CF_ERROR_BITWISE_INVALID_ARGS;

	for (iter = 0 ; iter < quota ; iter++)
		out[iter] = in1[iter] & in2[iter];

	return 0;
}

/**
 * 두 비트열의 OR
 *
 * \return 성공 시, CF_OK; 실패 시, 오류 코드
 *
 * \param in1	입력 비트열 1
 * \param in2	입력 비트열 2
 * \param size	비트열 길이 (8의 배수)
 * \param out	두 비트열의 OR 결과
 */
int
CF_Bitwise_OR (cf_byte	* in1,
			   cf_byte	* in2,
			   size_t	size,
			   cf_byte	* out)
{
	size_t	iter = 0;
	size_t	quota = size / 8;

	if (!in1 || !in2)
		return CF_ERROR_BITWISE_INVALID_ARGS;

	for (iter = 0 ; iter < quota ; iter++)
		out[iter] = in1[iter] | in2[iter];

	return 0;
}

/**
 * 두 비트열의 XOR
 *
 * \return 성공 시, CF_OK; 실패 시, 오류 코드
 *
 * \param in1	입력 비트열 1
 * \param in2	입력 비트열 2
 * \param size	비트열 길이 (8의 배수)
 * \param out	두 비트열의 XOR 결과
 */
int
CF_Bitwise_XOR (cf_byte	* in1,
				cf_byte	* in2,
				size_t	size,
				cf_byte	* out)
{
	size_t	iter = 0;
	size_t	quota = size / 8;

	if (!in1 || !in2)
		return CF_ERROR_BITWISE_INVALID_ARGS;

	for (iter = 0 ; iter < quota ; iter++)
		out[iter] = in1[iter] ^ in2[iter];

	return 0;
}