8f7e9922bb50b3ccf74815d2c2200b00fbefe329
[pulseview.git] / logicdatasnapshot.cpp
1 /*
2  * This file is part of the sigrok project.
3  *
4  * Copyright (C) 2012 Joel Holdsworth <joel@airwebreathe.org.uk>
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301 USA
19  */
20
21 #include "extdef.h"
22
23 #include <assert.h>
24 #include <string.h>
25 #include <math.h>
26
27 #include <boost/foreach.hpp>
28
29 #include "logicdatasnapshot.h"
30
31 using namespace std;
32
33 const int LogicDataSnapshot::MipMapScalePower = 4;
34 const int LogicDataSnapshot::MipMapScaleFactor = 1 << MipMapScalePower;
35 const uint64_t LogicDataSnapshot::MipMapDataUnit = 64*1024;     // bytes
36
37 LogicDataSnapshot::LogicDataSnapshot(
38         const sr_datafeed_logic &logic) :
39         DataSnapshot(logic.unitsize),
40         _last_append_sample(0)
41 {
42         memset(_mip_map, 0, sizeof(_mip_map));
43         append_payload(logic);
44 }
45
46 LogicDataSnapshot::~LogicDataSnapshot()
47 {
48         BOOST_FOREACH(MipMapLevel &l, _mip_map)
49                 free(l.data);
50 }
51
52 void LogicDataSnapshot::append_payload(
53         const sr_datafeed_logic &logic)
54 {
55         assert(_unit_size == logic.unitsize);
56
57         const uint64_t prev_length = _data_length;
58         append_data(logic.data, logic.length);
59
60         // Generate the first mip-map from the data
61         append_payload_to_mipmap();
62 }
63
64 void LogicDataSnapshot::reallocate_mip_map(MipMapLevel &m)
65 {
66         const uint64_t new_data_length = ((m.length + MipMapDataUnit - 1) /
67                 MipMapDataUnit) * MipMapDataUnit;
68         if(new_data_length > m.data_length)
69         {
70                 m.data_length = new_data_length;
71                 m.data = realloc(m.data, new_data_length * _unit_size);
72         }
73 }
74
75 void LogicDataSnapshot::append_payload_to_mipmap()
76 {
77         MipMapLevel &m0 = _mip_map[0];
78         uint64_t prev_length;
79         const uint8_t *src_ptr;
80         uint8_t *dest_ptr;
81         uint64_t accumulator;
82         unsigned int diff_counter;
83
84         // Expand the data buffer to fit the new samples
85         prev_length = m0.length;
86         m0.length = _data_length / MipMapScaleFactor;
87
88         // Break off if there are no new samples to compute
89         if(m0.length == prev_length)
90                 return;
91
92         reallocate_mip_map(m0);
93
94         dest_ptr = (uint8_t*)m0.data + prev_length * _unit_size;
95
96         // Iterate through the samples to populate the first level mipmap
97         accumulator = 0;
98         diff_counter = MipMapScaleFactor;
99         const uint8_t *end_src_ptr = (uint8_t*)_data +
100                 m0.length * _unit_size * MipMapScaleFactor;
101         for(src_ptr = (uint8_t*)_data +
102                 prev_length * _unit_size * MipMapScaleFactor;
103                 src_ptr < end_src_ptr;)
104         {
105                 // Accumulate transitions which have occurred in this sample
106                 accumulator = 0;
107                 diff_counter = MipMapScaleFactor;
108                 while(diff_counter-- > 0)
109                 {
110                         const uint64_t sample = *(uint64_t*)src_ptr;
111                         accumulator |= _last_append_sample ^ sample;
112                         _last_append_sample = sample;
113                         src_ptr += _unit_size;
114                 }
115
116                 *(uint64_t*)dest_ptr = accumulator;
117                 dest_ptr += _unit_size;
118         }
119
120         // Compute higher level mipmaps
121         for(int level = 1; level < ScaleStepCount; level++)
122         {
123                 MipMapLevel &m = _mip_map[level];
124                 const MipMapLevel &ml = _mip_map[level-1];
125
126                 // Expand the data buffer to fit the new samples
127                 prev_length = m.length;
128                 m.length = ml.length / MipMapScaleFactor;
129
130                 // Break off if there are no more samples to computed
131                 if(m.length == prev_length)
132                         break;
133
134                 reallocate_mip_map(m);
135
136                 // Subsample the level lower level
137                 src_ptr = (uint8_t*)ml.data +
138                         _unit_size * prev_length * MipMapScaleFactor;
139                 const uint8_t *end_dest_ptr =
140                         (uint8_t*)m.data + _unit_size * m.length;
141                 for(dest_ptr = (uint8_t*)m.data +
142                         _unit_size * prev_length;
143                         dest_ptr < end_dest_ptr;
144                         dest_ptr += _unit_size)
145                 {
146                         accumulator = 0;
147                         diff_counter = MipMapScaleFactor;
148                         while(diff_counter-- > 0)
149                         {
150                                 accumulator |= *(uint64_t*)src_ptr;
151                                 src_ptr += _unit_size;
152                         }
153
154                         *(uint64_t*)dest_ptr = accumulator;
155                 }
156         }
157 }
158
159 uint64_t LogicDataSnapshot::get_sample(uint64_t index) const
160 {
161         assert(_data);
162         assert(index >= 0 && index < _data_length);
163
164         return *(uint64_t*)((uint8_t*)_data + index * _unit_size);
165 }
166
167 void LogicDataSnapshot::get_subsampled_edges(
168         std::vector<EdgePair> &edges,
169         int64_t start, int64_t end,
170         int64_t quantization_length, int sig_index)
171 {
172         assert(start >= 0);
173         assert(end < get_sample_count());
174         assert(start <= end);
175         assert(quantization_length > 0);
176         assert(sig_index >= 0);
177         assert(sig_index < SR_MAX_NUM_PROBES);
178
179         const uint64_t sig_mask = 1 << sig_index;
180
181         // Add the initial state
182         bool last_sample = get_sample(start) & sig_mask;
183         edges.push_back(pair<int64_t, bool>(start, last_sample));
184
185         for(int64_t i = start + 1; i < end; i++)
186         {
187                 const bool sample = get_sample(i) & sig_mask;
188
189                 // Check if we hit an edge
190                 if(sample != last_sample)
191                 {
192                         // Take the last sample of the quanization block
193                         const int64_t final_index =
194                                 min((i - (i % quantization_length) +
195                                 quantization_length - 1), end);
196
197                         // Store the final state
198                         const bool final_sample = get_sample(final_index) & sig_mask;
199                         edges.push_back(pair<int64_t, bool>(
200                                 final_index, final_sample));
201
202                         // Continue to sampling
203                         i = final_index;
204                         last_sample = final_sample;
205                 }
206         }
207
208         // Add the final state
209         edges.push_back(pair<int64_t, bool>(end,
210                 get_sample(end) & sig_mask));
211 }