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//----------------------------------------------------------------------//
// The MIT License
//
// Copyright (c) 2008 Abhinav Agarwal, Alfred Man Cheuk Ng
// Contact: abhiag@gmail.com
//
// Permission is hereby granted, free of charge, to any person
// obtaining a copy of this software and associated documentation
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// copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
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// The above copyright notice and this permission notice shall be
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// THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
// EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES
// OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
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// WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
// FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
// OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
//----------------------------------------------------------------------//
//**********************************************************************
// Galois field arithmetic
//----------------------------------------------------------------------
// $Id: GFArith.bsv
//
import GFTypes::*;
import Vector::*;
`include "GFInv.bsv"
// -----------------------------------------------------------
//(* noinline *)
function Byte gf_mult(Byte left, Byte right);
Bit#(15) first = 15'b0;
Bit#(15) result = 15'b0;
// this function bring back higher degree values back to the field
function Bit#(15) getNewResult(Integer shift, Bit#(15) res);
Bit#(15) shiftPoly = zeroExtend(primitive_poly) << shift;
Bit#(15) newRes = res ^ ((res[8+shift] == 1'b1) ? shiftPoly : 0);
return newRes;
endfunction
for (Integer i = 0; i < 8; i = i + 1)
for (Integer j = 0; j < 8 ; j = j + 1)
begin
if (first[i+j] == 0) // initialize result[i+j]
result[i+j] = (left[i] & right[j]);
else // accumulate
result[i+j] = result[i+j] ^ (left[i] & right[j]);
first[i+j] = 1; // only initialize each signal once
end
Vector#(7,Integer) shftAmntV = genVector;
Bit#(15) finalResult = foldr(getNewResult,result,shftAmntV);
return finalResult[7:0];
endfunction
(* noinline *)
function Byte gf_mult_inst(Byte x, Byte y);
return gf_mult(x,y);
endfunction
// -----------------------------------------------------------
function Byte gf_add(Byte left, Byte right);
return (left ^ right);
endfunction
(* noinline *)
function Byte gf_add_inst(Byte x, Byte y);
return gf_add(x,y);
endfunction
// -----------------------------------------------------------
//(* noinline *)
function Byte alpha_n(Byte n);
return times_alpha_n(1,n);
endfunction
// -----------------------------------------------------------
//(* noinline *)
function Byte times_alpha_n(Byte a, Byte n);
// Byte multVal = 1 << n;
// return gf_mult(primitive_poly,a,multVal);
Byte b=a;
for (Byte i = 0; i < n; i = i + 1)
b=times_alpha(b);
return b;
endfunction
// -----------------------------------------------------------
//(* noinline *)
function Byte times_alpha(Byte a);
// return gf_mult(primitive_poly, a, 2);
return (a<<1)^({a[7],a[7],a[7],a[7],a[7],a[7],a[7],a[7]} & primitive_poly);
endfunction
// -----------------------------------------------------------
/*
function Byte gf_inv (Byte a);
case (a) matches
0 : return 2;
1 : return 1;
2 : return 142;
3 : return 244;
4 : return 71;
5 : return 167;
6 : return 122;
7 : return 186;
8 : return 173;
9 : return 157;
10 : return 221;
11 : return 152;
12 : return 61;
13 : return 170;
14 : return 93;
15 : return 150;
16 : return 216;
17 : return 114;
18 : return 192;
19 : return 88;
20 : return 224;
21 : return 62;
22 : return 76;
23 : return 102;
24 : return 144;
25 : return 222;
26 : return 85;
27 : return 128;
28 : return 160;
29 : return 131;
30 : return 75;
31 : return 42;
32 : return 108;
33 : return 237;
34 : return 57;
35 : return 81;
36 : return 96;
37 : return 86;
38 : return 44;
39 : return 138;
40 : return 112;
41 : return 208;
42 : return 31;
43 : return 74;
44 : return 38;
45 : return 139;
46 : return 51;
47 : return 110;
48 : return 72;
49 : return 137;
50 : return 111;
51 : return 46;
52 : return 164;
53 : return 195;
54 : return 64;
55 : return 94;
56 : return 80;
57 : return 34;
58 : return 207;
59 : return 169;
60 : return 171;
61 : return 12;
62 : return 21;
63 : return 225;
64 : return 54;
65 : return 95;
66 : return 248;
67 : return 213;
68 : return 146;
69 : return 78;
70 : return 166;
71 : return 4;
72 : return 48;
73 : return 136;
74 : return 43;
75 : return 30;
76 : return 22;
77 : return 103;
78 : return 69;
79 : return 147;
80 : return 56;
81 : return 35;
82 : return 104;
83 : return 140;
84 : return 129;
85 : return 26;
86 : return 37;
87 : return 97;
88 : return 19;
89 : return 193;
90 : return 203;
91 : return 99;
92 : return 151;
93 : return 14;
94 : return 55;
95 : return 65;
96 : return 36;
97 : return 87;
98 : return 202;
99 : return 91;
100 : return 185;
101 : return 196;
102 : return 23;
103 : return 77;
104 : return 82;
105 : return 141;
106 : return 239;
107 : return 179;
108 : return 32;
109 : return 236;
110 : return 47;
111 : return 50;
112 : return 40;
113 : return 209;
114 : return 17;
115 : return 217;
116 : return 233;
117 : return 251;
118 : return 218;
119 : return 121;
120 : return 219;
121 : return 119;
122 : return 6;
123 : return 187;
124 : return 132;
125 : return 205;
126 : return 254;
127 : return 252;
128 : return 27;
129 : return 84;
130 : return 161;
131 : return 29;
132 : return 124;
133 : return 204;
134 : return 228;
135 : return 176;
136 : return 73;
137 : return 49;
138 : return 39;
139 : return 45;
140 : return 83;
141 : return 105;
142 : return 2;
143 : return 245;
144 : return 24;
145 : return 223;
146 : return 68;
147 : return 79;
148 : return 155;
149 : return 188;
150 : return 15;
151 : return 92;
152 : return 11;
153 : return 220;
154 : return 189;
155 : return 148;
156 : return 172;
157 : return 9;
158 : return 199;
159 : return 162;
160 : return 28;
161 : return 130;
162 : return 159;
163 : return 198;
164 : return 52;
165 : return 194;
166 : return 70;
167 : return 5;
168 : return 206;
169 : return 59;
170 : return 13;
171 : return 60;
172 : return 156;
173 : return 8;
174 : return 190;
175 : return 183;
176 : return 135;
177 : return 229;
178 : return 238;
179 : return 107;
180 : return 235;
181 : return 242;
182 : return 191;
183 : return 175;
184 : return 197;
185 : return 100;
186 : return 7;
187 : return 123;
188 : return 149;
189 : return 154;
190 : return 174;
191 : return 182;
192 : return 18;
193 : return 89;
194 : return 165;
195 : return 53;
196 : return 101;
197 : return 184;
198 : return 163;
199 : return 158;
200 : return 210;
201 : return 247;
202 : return 98;
203 : return 90;
204 : return 133;
205 : return 125;
206 : return 168;
207 : return 58;
208 : return 41;
209 : return 113;
210 : return 200;
211 : return 246;
212 : return 249;
213 : return 67;
214 : return 215;
215 : return 214;
216 : return 16;
217 : return 115;
218 : return 118;
219 : return 120;
220 : return 153;
221 : return 10;
222 : return 25;
223 : return 145;
224 : return 20;
225 : return 63;
226 : return 230;
227 : return 240;
228 : return 134;
229 : return 177;
230 : return 226;
231 : return 241;
232 : return 250;
233 : return 116;
234 : return 243;
235 : return 180;
236 : return 109;
237 : return 33;
238 : return 178;
239 : return 106;
240 : return 227;
241 : return 231;
242 : return 181;
243 : return 234;
244 : return 3;
245 : return 143;
246 : return 211;
247 : return 201;
248 : return 66;
249 : return 212;
250 : return 232;
251 : return 117;
252 : return 127;
253 : return 255;
254 : return 126;
255 : return 253;
endcase
endfunction
*/