libbacktrace/ztest.c

   1 /* ztest.c -- Test for libbacktrace inflate code.
   2    Copyright (C) 2017-2021 Free Software Foundation, Inc.
   3    Written by Ian Lance Taylor, Google.
   4
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  31 POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.  */
  32
  33 #include "config.h"
  34
  35 #include <errno.h>
  36 #include <stdio.h>
  37 #include <stdlib.h>
  38 #include <string.h>
  39 #include <time.h>
  40 #include <sys/types.h>
  41 #include <sys/stat.h>
  42
  43 #ifdef HAVE_ZLIB
  44 #include <zlib.h>
  45 #endif
  46
  47 #include "backtrace.h"
  48 #include "backtrace-supported.h"
  49
  50 #include "internal.h"
  51 #include "testlib.h"
  52
  53 #ifndef HAVE_CLOCK_GETTIME
  54
  55 typedef int xclockid_t;
  56
  57 static int
  58 xclock_gettime (xclockid_t id ATTRIBUTE_UNUSED,
  59                 struct timespec *ts ATTRIBUTE_UNUSED)
  60 {
  61   errno = EINVAL;
  62   return -1;
  63 }
  64
  65 #define clockid_t xclockid_t
  66 #define clock_gettime xclock_gettime
  67 #undef CLOCK_REALTIME
  68 #define CLOCK_REALTIME 0
  69
  70 #endif /* !defined(HAVE_CLOCK_GETTIME) */
  71
  72 #ifdef CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID
  73 #define ZLIB_CLOCK_GETTIME_ARG CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID
  74 #else
  75 #define ZLIB_CLOCK_GETTIME_ARG CLOCK_REALTIME
  76 #endif
  77
  78 /* Some tests for the local zlib inflation code.  */
  79
  80 struct zlib_test
  81 {
  82   const char *name;
  83   const char *uncompressed;
  84   size_t uncompressed_len;
  85   const char *compressed;
  86   size_t compressed_len;
  87 };
  88
  89 /* Error callback.  */
  90
  91 static void
  92 error_callback_compress (void *vdata ATTRIBUTE_UNUSED, const char *msg,
  93                          int errnum)
  94 {
  95   fprintf (stderr, "%s", msg);
  96   if (errnum > 0)
  97     fprintf (stderr, ": %s", strerror (errnum));
  98   fprintf (stderr, "\n");
  99   exit (EXIT_FAILURE);
 100 }
 101
 102 static const struct zlib_test tests[] =
 103 {
 104   {
 105     "empty",
 106     "",
 107     0,
 108     "\x78\x9c\x03\x00\x00\x00\x00\x01",
 109     8,
 110   },
 111   {
 112     "hello",
 113     "hello, world\n",
 114     0,
 115     ("\x78\x9c\xca\x48\xcd\xc9\xc9\xd7\x51\x28\xcf"
 116      "\x2f\xca\x49\xe1\x02\x04\x00\x00\xff\xff\x21\xe7\x04\x93"),
 117     25,
 118   },
 119   {
 120     "goodbye",
 121     "goodbye, world",
 122     0,
 123     ("\x78\x9c\x4b\xcf\xcf\x4f\x49\xaa"
 124      "\x4c\xd5\x51\x28\xcf\x2f\xca\x49"
 125      "\x01\x00\x28\xa5\x05\x5e"),
 126     22,
 127   },
 128   {
 129     "ranges",
 130     ("\xcc\x11\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xd5\x13\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 131      "\x1c\x14\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x72\x14\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 132      "\x9d\x14\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xd5\x14\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 133      "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 134      "\xfb\x12\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x09\x13\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 135      "\x0c\x13\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xcb\x13\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 136      "\x29\x14\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x4e\x14\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 137      "\x9d\x14\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xd5\x14\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 138      "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 139      "\xfb\x12\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x09\x13\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 140      "\x67\x13\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xcb\x13\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 141      "\x9d\x14\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xd5\x14\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 142      "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 143      "\x5f\x0b\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x6c\x0b\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 144      "\x7d\x0b\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x7e\x0c\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 145      "\x38\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x5c\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 146      "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 147      "\x83\x0c\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xfa\x0c\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 148      "\xfd\x0d\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xef\x0e\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 149      "\x14\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x38\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 150      "\x9f\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xac\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 151      "\xdb\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xff\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 152      "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 153      "\xfd\x0d\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xd8\x0e\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 154      "\x9f\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xac\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 155      "\xdb\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xff\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 156      "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 157      "\xfa\x0c\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xea\x0d\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 158      "\xef\x0e\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x14\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 159      "\x5c\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x9f\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 160      "\xac\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xdb\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 161      "\xff\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x2c\x10\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 162      "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 163      "\x60\x11\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xd1\x16\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 164      "\x40\x0b\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x2c\x10\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 165      "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 166      "\x7a\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xb6\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 167      "\x9f\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xa7\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 168      "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 169      "\x7a\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xa9\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 170      "\x9f\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xa7\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
 171      "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"),
 172     672,
 173     ("\x78\x9c\x3b\x23\xc8\x00\x06\x57\x85\x21\xb4\x8c\x08\x84\x2e\x82"
 174      "\xd2\x73\xa1\xf4\x55\x28\x8d\x0e\x7e\x0b\x41\x68\x4e\xa8\x7e\x1e"
 175      "\x28\x7d\x1a\x4a\x6b\x42\xf5\xf9\x91\x69\x5e\x3a\x9a\x79\x84\xf4"
 176      "\xc7\x73\x43\xe8\x1c\x28\x5d\x0b\xa5\xeb\x78\x20\xb4\x05\x3f\x84"
 177      "\x8e\xe1\xc7\xae\xbf\x19\xaa\xee\x17\x94\xfe\xcb\x0b\xa1\xdf\xf3"
 178      "\x41\x68\x11\x7e\x54\x73\xe6\x43\xe9\x35\x50\xfa\x36\x94\xfe\x8f"
 179      "\xc3\x7c\x98\x79\x37\xf8\xc8\xd3\x0f\x73\xd7\x2b\x1c\xee\x8a\x21"
 180      "\xd2\x5d\x3a\x02\xd8\xcd\x4f\x80\xa6\x87\x8b\x62\x10\xda\x81\x1b"
 181      "\xbf\xfa\x2a\x28\xbd\x0d\x4a\xcf\x67\x84\xd0\xcb\x19\xf1\xab\x5f"
 182      "\x49\xa4\x7a\x00\x48\x97\x29\xd4"),
 183     152,
 184   }
 185 };
 186
 187 /* Test the hand coded samples.  */
 188
 189 static void
 190 test_samples (struct backtrace_state *state)
 191 {
 192   size_t i;
 193
 194   for (i = 0; i < sizeof tests / sizeof tests[0]; ++i)
 195     {
 196       char *p;
 197       size_t v;
 198       size_t j;
 199       unsigned char *uncompressed;
 200       size_t uncompressed_len;
 201
 202       p = malloc (12 + tests[i].compressed_len);
 203       memcpy (p, "ZLIB", 4);
 204       v = tests[i].uncompressed_len;
 205       if (v == 0)
 206         v = strlen (tests[i].uncompressed);
 207       for (j = 0; j < 8; ++j)
 208         p[j + 4] = (v >> ((7 - j) * 8)) & 0xff;
 209       memcpy (p + 12, tests[i].compressed, tests[i].compressed_len);
 210       uncompressed = NULL;
 211       uncompressed_len = 0;
 212       if (!backtrace_uncompress_zdebug (state, (unsigned char *) p,
 213                                         tests[i].compressed_len + 12,
 214                                         error_callback_compress, NULL,
 215                                         &uncompressed, &uncompressed_len))
 216         {
 217           fprintf (stderr, "test %s: uncompress failed\n", tests[i].name);
 218           ++failures;
 219         }
 220       else
 221         {
 222           if (uncompressed_len != v)
 223             {
 224               fprintf (stderr,
 225                        "test %s: got uncompressed length %zu, want %zu\n",
 226                        tests[i].name, uncompressed_len, v);
 227               ++failures;
 228             }
 229           else if (memcmp (tests[i].uncompressed, uncompressed, v) != 0)
 230             {
 231               size_t j;
 232
 233               fprintf (stderr, "test %s: uncompressed data mismatch\n",
 234                        tests[i].name);
 235               for (j = 0; j < v; ++j)
 236                 if (tests[i].uncompressed[j] != uncompressed[j])
 237                   fprintf (stderr, "  %zu: got %#x want %#x\n", j,
 238                            uncompressed[j], tests[i].uncompressed[j]);
 239               ++failures;
 240             }
 241           else
 242             printf ("PASS: inflate %s\n", tests[i].name);
 243
 244           backtrace_free (state, uncompressed, uncompressed_len,
 245                           error_callback_compress, NULL);
 246         }
 247     }
 248 }
 249
 250 #ifdef HAVE_ZLIB
 251
 252 /* Given a set of TRIALS timings, discard the lowest and highest
 253    values and return the mean average of the rest.  */
 254
 255 static size_t
 256 average_time (const size_t *times, size_t trials)
 257 {
 258   size_t imax;
 259   size_t max;
 260   size_t imin;
 261   size_t min;
 262   size_t i;
 263   size_t sum;
 264
 265   imin = 0;
 266   imax = 0;
 267   min = times[0];
 268   max = times[0];
 269   for (i = 1; i < trials; ++i)
 270     {
 271       if (times[i] < min)
 272         {
 273           imin = i;
 274           min = times[i];
 275         }
 276       if (times[i] > max)
 277         {
 278           imax = i;
 279           max = times[i];
 280         }
 281     }
 282
 283   sum = 0;
 284   for (i = 0; i < trials; ++i)
 285     {
 286       if (i != imax && i != imin)
 287         sum += times[i];
 288     }
 289   return sum / (trials - 2);
 290 }
 291
 292 #endif
 293
 294 /* Test a larger text, if available.  */
 295
 296 static void
 297 test_large (struct backtrace_state *state ATTRIBUTE_UNUSED)
 298 {
 299 #ifdef HAVE_ZLIB
 300   unsigned char *orig_buf;
 301   size_t orig_bufsize;
 302   size_t i;
 303   char *compressed_buf;
 304   size_t compressed_bufsize;
 305   unsigned long compress_sizearg;
 306   unsigned char *uncompressed_buf;
 307   size_t uncompressed_bufsize;
 308   int r;
 309   clockid_t cid;
 310   struct timespec ts1;
 311   struct timespec ts2;
 312   size_t ctime;
 313   size_t ztime;
 314   const size_t trials = 16;
 315   size_t ctimes[16];
 316   size_t ztimes[16];
 317   static const char * const names[] = {
 318     "Isaac.Newton-Opticks.txt",
 319     "../libgo/go/testdata/Isaac.Newton-Opticks.txt",
 320   };
 321
 322   orig_buf = NULL;
 323   orig_bufsize = 0;
 324   uncompressed_buf = NULL;
 325   compressed_buf = NULL;
 326
 327   for (i = 0; i < sizeof names / sizeof names[0]; ++i)
 328     {
 329       size_t len;
 330       char *namebuf;
 331       FILE *e;
 332       struct stat st;
 333       char *rbuf;
 334       size_t got;
 335
 336       len = strlen (SRCDIR) + strlen (names[i]) + 2;
 337       namebuf = malloc (len);
 338       if (namebuf == NULL)
 339         {
 340           perror ("malloc");
 341           goto fail;
 342         }
 343       snprintf (namebuf, len, "%s/%s", SRCDIR, names[i]);
 344       e = fopen (namebuf, "r");
 345       free (namebuf);
 346       if (e == NULL)
 347         continue;
 348       if (fstat (fileno (e), &st) < 0)
 349         {
 350           perror ("fstat");
 351           fclose (e);
 352           continue;
 353         }
 354       rbuf = malloc (st.st_size);
 355       if (rbuf == NULL)
 356         {
 357           perror ("malloc");
 358           goto fail;
 359         }
 360       got = fread (rbuf, 1, st.st_size, e);
 361       fclose (e);
 362       if (got > 0)
 363         {
 364           orig_buf = (unsigned char *) rbuf;
 365           orig_bufsize = got;
 366           break;
 367         }
 368       free (rbuf);
 369     }
 370
 371   if (orig_buf == NULL)
 372     {
 373       /* We couldn't find an input file.  */
 374       printf ("UNSUPPORTED: inflate large\n");
 375       return;
 376     }
 377
 378   compressed_bufsize = compressBound (orig_bufsize) + 12;
 379   compressed_buf = malloc (compressed_bufsize);
 380   if (compressed_buf == NULL)
 381     {
 382       perror ("malloc");
 383       goto fail;
 384     }
 385
 386   compress_sizearg = compressed_bufsize - 12;
 387   r = compress ((unsigned char *) compressed_buf + 12, &compress_sizearg,
 388                 orig_buf, orig_bufsize);
 389   if (r != Z_OK)
 390     {
 391       fprintf (stderr, "zlib compress failed: %d\n", r);
 392       goto fail;
 393     }
 394
 395   compressed_bufsize = compress_sizearg + 12;
 396
 397   /* Prepare the header that our library expects.  */
 398   memcpy (compressed_buf, "ZLIB", 4);
 399   for (i = 0; i < 8; ++i)
 400     compressed_buf[i + 4] = (orig_bufsize >> ((7 - i) * 8)) & 0xff;
 401
 402   uncompressed_buf = malloc (orig_bufsize);
 403   if (uncompressed_buf == NULL)
 404     {
 405       perror ("malloc");
 406       goto fail;
 407     }
 408   uncompressed_bufsize = orig_bufsize;
 409
 410   if (!backtrace_uncompress_zdebug (state, (unsigned char *) compressed_buf,
 411                                     compressed_bufsize,
 412                                     error_callback_compress, NULL,
 413                                     &uncompressed_buf, &uncompressed_bufsize))
 414     {
 415       fprintf (stderr, "inflate large: backtrace_uncompress_zdebug failed\n");
 416       goto fail;
 417     }
 418
 419   if (uncompressed_bufsize != orig_bufsize)
 420     {
 421       fprintf (stderr,
 422                "inflate large: got uncompressed length %zu, want %zu\n",
 423                uncompressed_bufsize, orig_bufsize);
 424       goto fail;
 425     }
 426
 427   if (memcmp (uncompressed_buf, orig_buf, uncompressed_bufsize) != 0)
 428     {
 429       fprintf (stderr, "inflate large: uncompressed data mismatch\n");
 430       goto fail;
 431     }
 432
 433   printf ("PASS: inflate large\n");
 434
 435   for (i = 0; i < trials; ++i)
 436     {
 437       unsigned long uncompress_sizearg;
 438
 439       cid = ZLIB_CLOCK_GETTIME_ARG;
 440       if (clock_gettime (cid, &ts1) < 0)
 441         {
 442           if (errno == EINVAL)
 443             return;
 444           perror ("clock_gettime");
 445           return;
 446         }
 447
 448       if (!backtrace_uncompress_zdebug (state,
 449                                         (unsigned char *) compressed_buf,
 450                                         compressed_bufsize,
 451                                         error_callback_compress, NULL,
 452                                         &uncompressed_buf,
 453                                         &uncompressed_bufsize))
 454         {
 455           fprintf (stderr,
 456                    ("inflate large: "
 457                     "benchmark backtrace_uncompress_zdebug failed\n"));
 458           return;
 459         }
 460
 461       if (clock_gettime (cid, &ts2) < 0)
 462         {
 463           perror ("clock_gettime");
 464           return;
 465         }
 466
 467       ctime = (ts2.tv_sec - ts1.tv_sec) * 1000000000;
 468       ctime += ts2.tv_nsec - ts1.tv_nsec;
 469       ctimes[i] = ctime;
 470
 471       if (clock_gettime (cid, &ts1) < 0)
 472         {
 473           perror("clock_gettime");
 474           return;
 475         }
 476
 477       uncompress_sizearg = uncompressed_bufsize;
 478       r = uncompress ((unsigned char *) uncompressed_buf, &uncompress_sizearg,
 479                       (unsigned char *) compressed_buf + 12,
 480                       compressed_bufsize - 12);
 481
 482       if (clock_gettime (cid, &ts2) < 0)
 483         {
 484           perror ("clock_gettime");
 485           return;
 486         }
 487
 488       if (r != Z_OK)
 489         {
 490           fprintf (stderr,
 491                    "inflate large: benchmark zlib uncompress failed: %d\n",
 492                    r);
 493           return;
 494         }
 495
 496       ztime = (ts2.tv_sec - ts1.tv_sec) * 1000000000;
 497       ztime += ts2.tv_nsec - ts1.tv_nsec;
 498       ztimes[i] = ztime;
 499     }
 500
 501   /* Toss the highest and lowest times and average the rest.  */
 502   ctime = average_time (ctimes, trials);
 503   ztime = average_time (ztimes, trials);
 504
 505   printf ("backtrace: %zu ns\n", ctime);
 506   printf ("zlib     : %zu ns\n", ztime);
 507   printf ("ratio    : %g\n", (double) ztime / (double) ctime);
 508
 509   return;
 510
 511  fail:
 512   printf ("FAIL: inflate large\n");
 513   ++failures;
 514
 515   if (orig_buf != NULL)
 516     free (orig_buf);
 517   if (compressed_buf != NULL)
 518     free (compressed_buf);
 519   if (uncompressed_buf != NULL)
 520     free (uncompressed_buf);
 521
 522 #else /* !HAVE_ZLIB */
 523
 524  printf ("UNSUPPORTED: inflate large\n");
 525
 526 #endif /* !HAVE_ZLIB */
 527 }
 528
 529 int
 530 main (int argc ATTRIBUTE_UNUSED, char **argv)
 531 {
 532   struct backtrace_state *state;
 533
 534   state = backtrace_create_state (argv[0], BACKTRACE_SUPPORTS_THREADS,
 535                                   error_callback_create, NULL);
 536
 537   test_samples (state);
 538   test_large (state);
 539
 540   exit (failures != 0 ? EXIT_FAILURE : EXIT_SUCCESS);
 541 }