source: proto/PDF/pablo.py @ 4355

Last change on this file since 4355 was 2558, checked in by bhull, 7 years ago

python prototype

File size: 7.2 KB
Line 
1#
2# pablo.py
3#
4# Bitstream Utilities
5#
6# These are quick-and-dirty Python implementations of utilities
7# for demo purposes only.
8#
9# Dan Lin, Robert D. Cameron
10# March 24, 2012
11#
12#----------------------------------------------------------------------------
13#
14# We use python's unlimited precision integers for unbounded bit streams.
15# This permits simple logical operations on the entire stream.
16# Assumption: bitstreams are little-endian (e.g., as on x86).
17#
18#----------------------------------------------------------------------------
19#
20import sys
21import codecs
22# Utility functions for demo purposes.
23
24EOF_mask = 0
25data = ''
26
27def writefile(filename, s, charcode='utf-8',):
28        f = codecs.open(filename, 'w', encoding=charcode)
29        f.write(s) # writes encoded bytes to file
30        f.close()
31
32def readfile(filename):
33        f = open(filename, 'r')
34        contents = f.read() 
35        f.close()
36        return contents
37
38def transpose_streams(s, b):
39        mask = 128
40        index = 0
41        global data
42        while index < 8:
43                current = 0
44                cursor = 1
45                for byte in s:
46                        if  (ord(byte) & mask != 0):
47                                current += cursor
48                        cursor <<= 1
49                       
50                index+=1
51                mask>>=1
52                if index == 1:
53                        b.bit_0 = current
54                elif index == 2:
55                        b.bit_1 = current
56                elif index == 3:
57                        b.bit_2 = current
58                elif index == 4:
59                        b.bit_3 = current
60                elif index == 5:
61                        b.bit_4 = current
62                elif index == 6:
63                        b.bit_5 = current
64                elif index == 7:
65                        b.bit_6 = current
66                elif index == 8:
67                        b.bit_7 = current
68        data  = s
69        return cursor-1  # basis streams and EOF mask
70
71def match(s,marker):
72        pos = count_leading_zeroes(marker)
73        i = 0
74        for byte in s:
75                if byte != data[pos+i]:
76                        return 0
77                i +=1
78        return marker
79
80def inFile(lex_error):
81        return EOF_mask & lex_error
82
83def atEOF(strm):
84        if strm > EOF_mask or strm < 0:
85                return EOF_mask + 1
86        else:
87                return 0
88
89def count_leading_zeroes(strm):
90        zeroes = 0
91        while (strm & 0xFFFFFFFF) == 0: 
92                zeroes += 32
93                strm >>= 32
94        while (strm & 1) == 0:
95                zeroes += 1
96                strm >>= 1
97        return zeroes
98#
99#
100#  Are there any bits in a stream
101def any(strm):
102        return strm != 0
103#
104#  ScanThru is the core operation for parallel scanning.
105#  Given a bitstream Cursors marking current cursor positions,
106#  advance each cursor through occurrences of a character
107#  class identified by ScanStream.
108
109def ScanThru(Cursors, ScanStream):
110        return (Cursors + ScanStream) & ~ScanStream
111       
112def ScanTo(Cursors, ToStream): 
113        ScanStream = ~ToStream & EOF_mask
114        return (Cursors + ScanStream ) &~ ScanStream
115
116def ScanToFirst(ScanStream):
117        return ScanTo(1, ScanStream)
118#
119# Advance all cursors by one position.
120def Advance(stream):
121        return stream + stream
122       
123def AdvancebyPos(stream, pos):
124        return stream << pos
125
126
127#
128# Advance-and-Scan
129#
130# These are common and useful operations, with a slight
131# optimization to avoid a separate Advance.   
132#
133# Warning:  they each require a "separation" property
134# between markers and scanclass streams.   This property
135# normally seems to hold in our applications, but we should
136# work out methods for formally establishing it.
137#
138# AdvanceThenScanThru(marker, scanclass)
139# optimizes: ScanThru(Advance(marker), scanclass)
140# requires: scanclass-marker separation: no occurrence of
141# a marker immediately after a scanclass run.  That is,
142# any(Advance(scanclass) & marker) == False
143# (this is a sufficient precondition, but maybe not weakest.)
144#
145def AdvanceThenScanThru(marker, scanclass):     
146        return ScanThru(marker, marker | scanclass)
147#
148# AdvanceThenScanTo(marker, scanclass)
149# optimizes: ScanTo(Advance(marker), scanclass)
150# requires: scanclass existence between markers
151
152def AdvanceThenScanTo(marker, scanclass):
153        return ScanTo(marker, scanclass &~ marker)
154
155#
156# Span operations
157# These operations define spans of positions from
158# starting to ending positions.
159# Requirement:  start and end positions are properly
160# matched: popcount(ends)==popcount(starts) and
161# nth-one(starts, n) < nth-one(ends, n), if n < popcount(starts)
162# nth-one(ends, n) < nth-one(starts, n+1) if n < popcount(starts)
163
164def SpanUpTo(starts, ends):
165        return (ends - starts)
166
167def InclusiveSpan(starts, ends): 
168        return (ends - starts) | ends
169
170def ExclusiveSpan(starts, ends): 
171        return (ends - starts) &~ starts
172
173
174
175
176
177
178
179
180#Functions copied from bitutil.py
181def writefile(filename, s, charcode='utf-8',):
182        f = codecs.open(filename, 'w', encoding=charcode)
183        f.write(s) # writes encoded bytes to file
184        f.close()
185
186def EOF_mask(strm_lgth):
187        mask = 1
188        mask <<= (strm_lgth)
189        mask -= 1
190        return mask
191
192def extract_bit(strm, pos):
193        bit = (strm >> pos) & 1
194        return bit
195
196def inverse_transpose(bitset, len):
197        bytestream=""
198        cursor = 1
199        for i in range(0, len):
200                byteval = 0
201                for j in range(0,8):
202                        if bitset[j] & cursor != 0:
203                                byteval += 128 >> j
204                bytestream += chr(byteval)
205                cursor += cursor
206        return bytestream
207                       
208def filter_bits(bitstream, delmask):
209        newstream = 0
210        cursor = 1
211        while delmask > 0:
212                if delmask & 1 == 0:
213                        if bitstream & 1 == 1:
214                                newstream += cursor
215                        cursor += cursor
216                delmask >>= 1
217                bitstream >>= 1
218        while bitstream > 0:
219                if bitstream & 1 == 1:
220                        newstream += cursor
221                cursor += cursor
222                bitstream >>= 1         
223        return newstream
224                       
225def filter_bytes(bytestream, delmask):
226        newstream=""
227        cursor = 1
228        for c in bytestream:
229                if delmask & cursor == 0:
230                        newstream += c
231                cursor += cursor
232        return newstream
233                       
234def merge_bytes(stream1, stream2):
235        s = ""
236        for i in range(len(stream1)):
237                s += stream1[i]
238                s += stream2[i]
239        return s
240
241def bitstream2string(stream, lgth):
242        str = ""
243        for i in range(lgth):
244                if stream & 1 == 1: str += '1'
245                else: str += '_'
246                stream >>= 1
247        return str
248
249def bitstream2stringLE(stream, lgth):
250        str = ""
251        for i in range(lgth):
252                if stream & 1 == 1: str = '1' + str
253                else: str = '_' + str
254                stream >>= 1
255        return str
256
257def print_aligned_streams(stream_list):
258        """Print out a set of aligned streams."""
259        label_max = max([len(p[0]) for p in stream_list])
260        for p in stream_list:
261                print (p[0] + " "*(label_max - len(p[0]))) + ": " + p[1] 
262
263def latex_streams(stream_list):
264        """Return a latex table for streams."""
265        table = "\\begin{tabular}{cr}"
266        for p in stream_list:
267                table += "\\\\\n" + p[0] +" & \\verb`" + p[1] +"`"
268        return table + "\n\\end{tabular}\n"
269
270def print_aligned_u8_byte_streams(u8_byte_stream):
271        """Print out a set of 'encoding' aligned streams."""
272
273        # Set the system info to print utf-8
274        info = codecs.lookup('utf-8')
275        sys.stdout = info.streamwriter(sys.stdout) 
276
277        label_max = max([len(p[0]) for p in u8_byte_stream])
278        for p in u8_byte_stream:
279                sys.stdout.write(p[0] + " "*(label_max - len(p[0])) + ": ")
280               
281                for c in (p[1].decode('utf-8')):                        # for each unicode character
282                        u8_seq_len = len(c.encode('utf-8'))     # encode the unicode character as utf-8 and get the utf-8 sequence length
283                        if u8_seq_len == 1:
284                                sys.stdout.write(c)
285                        elif u8_seq_len == 2:
286                                sys.stdout.write('2_')                          # align 2 byte sequences with a trailing _
287                        elif u8_seq_len == 3:
288                                sys.stdout.write('3__')                         # align 3 byte sequences with 2 trailing _
289                        elif u8_seq_len == 4:
290                                sys.stdout.write('4___')                        # align 2 byte sequences with 3 trailing _               
291                        else:
292                                sys.stdout.write('Error: Invalid UTF-8 character sequence of length: ' + str(u8_seq_len) + '.')                 
293                sys.stdout.write('\n')   
294
295def high_nybble_stream(bytes):
296        str=""
297        for b in bytes:
298                h = hex(ord(b))[-2]
299                if h == 'x': str += '0'
300                else: str += h
301        return str
302
303def low_nybble_stream(bytes):
304        str=""
305        for b in bytes:
306                str += hex(ord(b))[-1]
307        return str
308
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.