sata/link: add crc and scrambler C models from SATA specification

diff --git a/lib/sata/link/test/Makefile b/lib/sata/link/test/Makefile
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e75c5fa
--- /dev/null
+++ b/lib/sata/link/test/Makefile
@@ -0,0 +1,18 @@
+MSCDIR = ../../../
+PYTHON = python3
+
+CMD = PYTHONPATH=$(MSCDIR) $(PYTHON)
+
+CC=gcc
+CFLAGS =-Wall -O0
+
+crc_tb:
+       $(CC) $(CFLAGS) $(INC) -o crc crc.c
+       ./crc /> crc_ref
+
+scrambler_tb:
+       $(CC) $(CFLAGS) $(INC) -o scrambler scrambler.c
+       ./scrambler /> scrambler_ref
+
+clean:
+       rm crc crc_ref scrambler scrambler_ref

diff --git a/lib/sata/link/test/crc.c b/lib/sata/link/test/crc.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..421cc00
--- /dev/null
+++ b/lib/sata/link/test/crc.c
@@ -0,0 +1,112 @@
+// Adapted from SATA specification
+#include <stdlib.h>
+#include <stdio.h>
+int main(int argc, char *argv[])
+{
+   int i;
+   unsigned int data_count;
+   unsigned int crc;
+   unsigned int data_in;
+   unsigned char crc_bit[32];
+   unsigned char new_bit[32];
+
+   data_in = 0x12345678;
+   crc = 0x52325032;
+   data_count = 0;
+
+   while (data_count < 256)  {
+      data_count++;
+
+      crc ^= data_in;
+
+      for (i = 0; i < 32; ++i)  {
+         crc_bit[i] = (crc >> i) & 0x01;
+      }
+
+      new_bit[31] = crc_bit[31] ^ crc_bit[30] ^ crc_bit[29] ^ crc_bit[28] ^ crc_bit[27] ^ crc_bit[25] ^ crc_bit[24] ^
+                    crc_bit[23] ^ crc_bit[15] ^ crc_bit[11] ^ crc_bit[9]  ^ crc_bit[8]  ^ crc_bit[5];
+      new_bit[30] = crc_bit[30] ^ crc_bit[29] ^ crc_bit[28] ^ crc_bit[27] ^ crc_bit[26] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[23] ^
+                    crc_bit[22] ^ crc_bit[14] ^ crc_bit[10] ^ crc_bit[8]  ^ crc_bit[7]  ^ crc_bit[4];
+      new_bit[29] = crc_bit[31] ^ crc_bit[29] ^ crc_bit[28] ^ crc_bit[27] ^ crc_bit[26] ^ crc_bit[25] ^ crc_bit[23] ^
+                    crc_bit[22] ^ crc_bit[21] ^ crc_bit[13] ^ crc_bit[9]  ^ crc_bit[7]  ^ crc_bit[6]  ^ crc_bit[3];
+      new_bit[28] = crc_bit[30] ^ crc_bit[28] ^ crc_bit[27] ^ crc_bit[26] ^ crc_bit[25] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[22] ^
+                    crc_bit[21] ^ crc_bit[20] ^ crc_bit[12] ^ crc_bit[8]  ^ crc_bit[6]  ^ crc_bit[5]  ^ crc_bit[2];
+      new_bit[27] = crc_bit[29] ^ crc_bit[27] ^ crc_bit[26] ^ crc_bit[25] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[23] ^ crc_bit[21] ^
+                    crc_bit[20] ^ crc_bit[19] ^ crc_bit[11] ^ crc_bit[7]  ^ crc_bit[5]  ^ crc_bit[4]  ^ crc_bit[1];
+      new_bit[26] = crc_bit[31] ^ crc_bit[28] ^ crc_bit[26] ^ crc_bit[25] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[23] ^ crc_bit[22] ^
+                    crc_bit[20] ^ crc_bit[19] ^ crc_bit[18] ^ crc_bit[10] ^ crc_bit[6]  ^ crc_bit[4]  ^ crc_bit[3]  ^
+                    crc_bit[0];
+      new_bit[25] = crc_bit[31] ^ crc_bit[29] ^ crc_bit[28] ^ crc_bit[22] ^ crc_bit[21] ^ crc_bit[19] ^ crc_bit[18] ^
+                    crc_bit[17] ^ crc_bit[15] ^ crc_bit[11] ^ crc_bit[8]  ^ crc_bit[3]  ^ crc_bit[2];
+      new_bit[24] = crc_bit[30] ^ crc_bit[28] ^ crc_bit[27] ^ crc_bit[21] ^ crc_bit[20] ^ crc_bit[18] ^ crc_bit[17] ^
+                    crc_bit[16] ^ crc_bit[14] ^ crc_bit[10] ^ crc_bit[7]  ^ crc_bit[2]  ^ crc_bit[1];
+      new_bit[23] = crc_bit[31] ^ crc_bit[29] ^ crc_bit[27] ^ crc_bit[26] ^ crc_bit[20] ^ crc_bit[19] ^ crc_bit[17] ^
+                    crc_bit[16] ^ crc_bit[15] ^ crc_bit[13] ^ crc_bit[9]  ^ crc_bit[6]  ^ crc_bit[1]  ^ crc_bit[0];
+      new_bit[22] = crc_bit[31] ^ crc_bit[29] ^ crc_bit[27] ^ crc_bit[26] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[23] ^ crc_bit[19] ^
+                    crc_bit[18] ^ crc_bit[16] ^ crc_bit[14] ^ crc_bit[12] ^ crc_bit[11] ^ crc_bit[9]  ^ crc_bit[0];
+      new_bit[21] = crc_bit[31] ^ crc_bit[29] ^ crc_bit[27] ^ crc_bit[26] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[22] ^ crc_bit[18] ^
+                    crc_bit[17] ^ crc_bit[13] ^ crc_bit[10] ^ crc_bit[9]  ^ crc_bit[5];
+      new_bit[20] = crc_bit[30] ^ crc_bit[28] ^ crc_bit[26] ^ crc_bit[25] ^ crc_bit[23] ^ crc_bit[21] ^ crc_bit[17] ^
+                    crc_bit[16] ^ crc_bit[12] ^ crc_bit[9]  ^ crc_bit[8]  ^ crc_bit[4];
+      new_bit[19] = crc_bit[29] ^ crc_bit[27] ^ crc_bit[25] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[22] ^ crc_bit[20] ^ crc_bit[16] ^
+                    crc_bit[15] ^ crc_bit[11] ^ crc_bit[8]  ^ crc_bit[7]  ^ crc_bit[3];
+      new_bit[18] = crc_bit[31] ^ crc_bit[28] ^ crc_bit[26] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[23] ^ crc_bit[21] ^ crc_bit[19] ^
+                    crc_bit[15] ^ crc_bit[14] ^ crc_bit[10] ^ crc_bit[7]  ^ crc_bit[6]  ^ crc_bit[2];
+      new_bit[17] = crc_bit[31] ^ crc_bit[30] ^ crc_bit[27] ^ crc_bit[25] ^ crc_bit[23] ^ crc_bit[22] ^ crc_bit[20] ^
+                    crc_bit[18] ^ crc_bit[14] ^ crc_bit[13] ^ crc_bit[9]  ^ crc_bit[6]  ^ crc_bit[5]  ^ crc_bit[1];
+      new_bit[16] = crc_bit[30] ^ crc_bit[29] ^ crc_bit[26] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[22] ^ crc_bit[21] ^ crc_bit[19] ^
+                    crc_bit[17] ^ crc_bit[13] ^ crc_bit[12] ^ crc_bit[8]  ^ crc_bit[5]  ^ crc_bit[4]  ^ crc_bit[0];
+      new_bit[15] = crc_bit[30] ^ crc_bit[27] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[21] ^ crc_bit[20] ^ crc_bit[18] ^ crc_bit[16] ^
+                    crc_bit[15] ^ crc_bit[12] ^ crc_bit[9]  ^ crc_bit[8]  ^ crc_bit[7]  ^ crc_bit[5]  ^ crc_bit[4]  ^
+                    crc_bit[3];
+      new_bit[14] = crc_bit[29] ^ crc_bit[26] ^ crc_bit[23] ^ crc_bit[20] ^ crc_bit[19] ^ crc_bit[17] ^ crc_bit[15] ^
+                    crc_bit[14] ^ crc_bit[11] ^ crc_bit[8]  ^ crc_bit[7]  ^ crc_bit[6]  ^ crc_bit[4]  ^ crc_bit[3]  ^
+                    crc_bit[2];
+      new_bit[13] = crc_bit[31] ^ crc_bit[28] ^ crc_bit[25] ^ crc_bit[22] ^ crc_bit[19] ^ crc_bit[18] ^ crc_bit[16] ^
+                    crc_bit[14] ^ crc_bit[13] ^ crc_bit[10] ^ crc_bit[7]  ^ crc_bit[6]  ^ crc_bit[5]  ^ crc_bit[3]  ^
+                    crc_bit[2]  ^ crc_bit[1];
+      new_bit[12] = crc_bit[31] ^ crc_bit[30] ^ crc_bit[27] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[21] ^ crc_bit[18] ^ crc_bit[17] ^
+                    crc_bit[15] ^ crc_bit[13] ^ crc_bit[12] ^ crc_bit[9]  ^ crc_bit[6]  ^ crc_bit[5]  ^ crc_bit[4]  ^
+                    crc_bit[2]  ^ crc_bit[1]  ^ crc_bit[0];
+      new_bit[11] = crc_bit[31] ^ crc_bit[28] ^ crc_bit[27] ^ crc_bit[26] ^ crc_bit[25] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[20] ^
+                    crc_bit[17] ^ crc_bit[16] ^ crc_bit[15] ^ crc_bit[14] ^ crc_bit[12] ^ crc_bit[9]  ^ crc_bit[4]  ^
+                    crc_bit[3]  ^ crc_bit[1]  ^ crc_bit[0];
+      new_bit[10] = crc_bit[31] ^ crc_bit[29] ^ crc_bit[28] ^ crc_bit[26] ^ crc_bit[19] ^ crc_bit[16] ^ crc_bit[14] ^
+                    crc_bit[13] ^ crc_bit[9]  ^ crc_bit[5]  ^ crc_bit[3]  ^ crc_bit[2]  ^ crc_bit[0];
+      new_bit[9]  = crc_bit[29] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[23] ^ crc_bit[18] ^ crc_bit[13] ^ crc_bit[12] ^ crc_bit[11] ^
+                    crc_bit[9]  ^ crc_bit[5]  ^ crc_bit[4]  ^ crc_bit[2]  ^ crc_bit[1];
+      new_bit[8]  = crc_bit[31] ^ crc_bit[28] ^ crc_bit[23] ^ crc_bit[22] ^ crc_bit[17] ^ crc_bit[12] ^ crc_bit[11] ^
+                    crc_bit[10] ^ crc_bit[8]  ^ crc_bit[4]  ^ crc_bit[3]  ^ crc_bit[1]  ^ crc_bit[0];
+      new_bit[7]  = crc_bit[29] ^ crc_bit[28] ^ crc_bit[25] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[23] ^ crc_bit[22] ^ crc_bit[21] ^
+                    crc_bit[16] ^ crc_bit[15] ^ crc_bit[10] ^ crc_bit[8]  ^ crc_bit[7]  ^ crc_bit[5]  ^ crc_bit[3]  ^
+                    crc_bit[2]  ^ crc_bit[0];
+      new_bit[6]  = crc_bit[30] ^ crc_bit[29] ^ crc_bit[25] ^ crc_bit[22] ^ crc_bit[21] ^ crc_bit[20] ^ crc_bit[14] ^
+                    crc_bit[11] ^ crc_bit[8]  ^ crc_bit[7]  ^ crc_bit[6]  ^ crc_bit[5]  ^ crc_bit[4]  ^ crc_bit[2]  ^
+                    crc_bit[1];
+      new_bit[5]  = crc_bit[29] ^ crc_bit[28] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[21] ^ crc_bit[20] ^ crc_bit[19] ^ crc_bit[13] ^
+                    crc_bit[10] ^ crc_bit[7]  ^ crc_bit[6]  ^ crc_bit[5]  ^ crc_bit[4]  ^ crc_bit[3]  ^ crc_bit[1]  ^
+                    crc_bit[0];
+      new_bit[4]  = crc_bit[31] ^ crc_bit[30] ^ crc_bit[29] ^ crc_bit[25] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[20] ^ crc_bit[19] ^
+                    crc_bit[18] ^ crc_bit[15] ^ crc_bit[12] ^ crc_bit[11] ^ crc_bit[8]  ^ crc_bit[6]  ^ crc_bit[4]  ^
+                    crc_bit[3]  ^ crc_bit[2]  ^ crc_bit[0];
+      new_bit[3]  = crc_bit[31] ^ crc_bit[27] ^ crc_bit[25] ^ crc_bit[19] ^ crc_bit[18] ^ crc_bit[17] ^ crc_bit[15] ^
+                    crc_bit[14] ^ crc_bit[10] ^ crc_bit[9]  ^ crc_bit[8]  ^ crc_bit[7]  ^ crc_bit[3]  ^ crc_bit[2]  ^
+                    crc_bit[1];
+      new_bit[2]  = crc_bit[31] ^ crc_bit[30] ^ crc_bit[26] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[18] ^ crc_bit[17] ^ crc_bit[16] ^
+                    crc_bit[14] ^ crc_bit[13] ^ crc_bit[9]  ^ crc_bit[8]  ^ crc_bit[7]  ^ crc_bit[6]  ^ crc_bit[2]  ^
+                    crc_bit[1]  ^ crc_bit[0];
+      new_bit[1]  = crc_bit[28] ^ crc_bit[27] ^ crc_bit[24] ^ crc_bit[17] ^ crc_bit[16] ^ crc_bit[13] ^ crc_bit[12] ^
+                    crc_bit[11] ^ crc_bit[9]  ^ crc_bit[7]  ^ crc_bit[6]  ^ crc_bit[1]  ^ crc_bit[0];
+      new_bit[0]  = crc_bit[31] ^ crc_bit[30] ^ crc_bit[29] ^ crc_bit[28] ^ crc_bit[26] ^ crc_bit[25] ^ crc_bit[24] ^
+                    crc_bit[16] ^ crc_bit[12] ^ crc_bit[10] ^ crc_bit[9]  ^ crc_bit[6]  ^ crc_bit[0];
+
+      crc = 0;
+      for (i = 31; i >= 0; --i)  {
+         crc = crc << 1;
+         crc |= new_bit[i];
+      }
+      printf("%08x\n", crc);
+   }
+
+   return 0;
+}

diff --git a/lib/sata/link/test/scrambler.c b/lib/sata/link/test/scrambler.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f1711f1
--- /dev/null
+++ b/lib/sata/link/test/scrambler.c
@@ -0,0 +1,64 @@
+// Adapted from SATA specification
+#include <stdlib.h>
+#include <stdio.h>
+int main(int argc, char *argv[])
+{
+   int               i, j;
+   unsigned short    context;
+   unsigned long     scrambler;
+   unsigned char     now[16];
+   unsigned char     next[32];
+   context = 0xF0F6;
+
+   for (i = 0; i < 256; ++i)  {
+      for (j = 0; j < 16; ++j)  {
+         now[j] = (context >> j) & 0x01;
+      }
+      next[31] = now[12] ^ now[10] ^ now[7]  ^ now[3]  ^ now[1]  ^ now[0];
+      next[30] = now[15] ^ now[14] ^ now[12] ^ now[11] ^ now[9]  ^ now[6]  ^ now[3]  ^ now[2]  ^ now[0];
+      next[29] = now[15] ^ now[13] ^ now[12] ^ now[11] ^ now[10] ^ now[8]  ^ now[5]  ^ now[3]  ^ now[2]  ^ now[1];
+      next[28] = now[14] ^ now[12] ^ now[11] ^ now[10] ^ now[9]  ^ now[7]  ^ now[4]  ^ now[2]  ^ now[1]  ^ now[0];
+      next[27] = now[15] ^ now[14] ^ now[13] ^ now[12] ^ now[11] ^ now[10] ^ now[9]  ^ now[8]  ^ now[6]  ^ now[1]  ^ now[0];
+      next[26] = now[15] ^ now[13] ^ now[11] ^ now[10] ^ now[9]  ^ now[8]  ^ now[7]  ^ now[5]  ^ now[3]  ^ now[0];
+      next[25] = now[15] ^ now[10] ^ now[9]  ^ now[8]  ^ now[7]  ^ now[6]  ^ now[4]  ^ now[3]  ^ now[2];
+      next[24] = now[14] ^ now[9]  ^ now[8]  ^ now[7]  ^ now[6]  ^ now[5]  ^ now[3]  ^ now[2]  ^ now[1];
+      next[23] = now[13] ^ now[8]  ^ now[7]  ^ now[6]  ^ now[5]  ^ now[4]  ^ now[2]  ^ now[1]  ^ now[0];
+      next[22] = now[15] ^ now[14] ^ now[7]  ^ now[6]  ^ now[5]  ^ now[4]  ^ now[1]  ^ now[0];
+      next[21] = now[15] ^ now[13] ^ now[12] ^ now[6]  ^ now[5]  ^ now[4]  ^ now[0];
+      next[20] = now[15] ^ now[11] ^ now[5]  ^ now[4];
+      next[19] = now[14] ^ now[10] ^ now[4]  ^ now[3];
+      next[18] = now[13] ^ now[9]  ^ now[3]  ^ now[2];
+      next[17] = now[12] ^ now[8]  ^ now[2]  ^ now[1];
+      next[16] = now[11] ^ now[7]  ^ now[1]  ^ now[0];
+
+
+      next[15] = now[15] ^ now[14] ^ now[12] ^ now[10] ^ now[6]  ^ now[3]  ^ now[0];
+      next[14] = now[15] ^ now[13] ^ now[12] ^ now[11] ^ now[9]  ^ now[5]  ^ now[3]  ^ now[2];
+      next[13] = now[14] ^ now[12] ^ now[11] ^ now[10] ^ now[8]  ^ now[4]  ^ now[2]  ^ now[1];
+      next[12] = now[13] ^ now[11] ^ now[10] ^ now[9]  ^ now[7]  ^ now[3]  ^ now[1]  ^ now[0];
+      next[11] = now[15] ^ now[14] ^ now[10] ^ now[9]  ^ now[8]  ^ now[6]  ^ now[3]  ^ now[2]  ^ now[0];
+      next[10] = now[15] ^ now[13] ^ now[12] ^ now[9]  ^ now[8]  ^ now[7]  ^ now[5]  ^ now[3]  ^ now[2]  ^ now[1];
+      next[9]  = now[14] ^ now[12] ^ now[11] ^ now[8]  ^ now[7]  ^ now[6]  ^ now[4]  ^ now[2]  ^ now[1]  ^ now[0];
+      next[8]  = now[15] ^ now[14] ^ now[13] ^ now[12] ^ now[11] ^ now[10] ^ now[7]  ^ now[6]  ^ now[5]  ^ now[1]  ^ now[0];
+      next[7]  = now[15] ^ now[13] ^ now[11] ^ now[10] ^ now[9]  ^ now[6]  ^ now[5]  ^ now[4]  ^ now[3]  ^ now[0];
+      next[6]  = now[15] ^ now[10] ^ now[9]  ^ now[8]  ^ now[5]  ^ now[4]  ^ now[2];
+      next[5]  = now[14] ^ now[9]  ^ now[8]  ^ now[7]  ^ now[4]  ^ now[3]  ^ now[1];
+      next[4]  = now[13] ^ now[8]  ^ now[7]  ^ now[6]  ^ now[3]  ^ now[2]  ^ now[0];
+      next[3]  = now[15] ^ now[14] ^ now[7]  ^ now[6]  ^ now[5]  ^ now[3]  ^ now[2]  ^ now[1];
+      next[2]  = now[14] ^ now[13] ^ now[6]  ^ now[5]  ^ now[4]  ^ now[2]  ^ now[1]  ^ now[0];
+      next[1]  = now[15] ^ now[14] ^ now[13] ^ now[5]  ^ now[4]  ^ now[1]  ^ now[0];
+      next[0]  = now[15] ^ now[13] ^ now[4]  ^ now[0];
+
+      scrambler = 0;
+      for (j = 31; j >= 0; --j)  {
+         scrambler = scrambler << 1;
+         scrambler |= next[j];
+      }
+      context = scrambler >> 16;
+      printf("%08x\n", (unsigned int) scrambler);
+
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