add realloc seq
[protos/libecoli.git] / lib / main.c
index a2d101b..2a08cdd 100644 (file)
-/*
- * Copyright (c) 2016, Olivier MATZ <zer0@droids-corp.org>
- *
- * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
- * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
- *
- *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
- *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
- *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
- *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
- *       documentation and/or other materials provided with the distribution.
- *     * Neither the name of the University of California, Berkeley nor the
- *       names of its contributors may be used to endorse or promote products
- *       derived from this software without specific prior written permission.
- *
- * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND ANY
- * EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
- * WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
- * DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE REGENTS AND CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY
- * DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
- * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
- * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
- * ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
- * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
- * SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+/* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
+ * Copyright 2016, Olivier MATZ <zer0@droids-corp.org>
  */
 
 #include <stdlib.h>
 #include <stdio.h>
 #include <assert.h>
 #include <getopt.h>
+#include <limits.h>
+#include <execinfo.h>
+#include <errno.h>
 
+#include <ecoli_init.h>
+#include <ecoli_log.h>
 #include <ecoli_test.h>
 #include <ecoli_malloc.h>
 
+/* LCOV_EXCL_START */
+EC_LOG_TYPE_REGISTER(main);
+
+#define COUNT_OF(x) ((sizeof(x)/sizeof(0[x])) / \
+               ((size_t)(!(sizeof(x) % sizeof(0[x])))))
+
+static int log_level = EC_LOG_INFO;
+static int alloc_fail_proba = 0;
+static int seed = 0;
+static size_t alloc_success = 0;
+
 static const char ec_short_options[] =
-       "h" /* help */
+       "h"  /* help */
+       "l:" /* log-level */
+       "r:" /* random-alloc-fail */
+       "s:" /* seed */
        ;
 
-enum {
-       /* long options */
-       EC_OPT_LONG_MIN_NUM = 256,
 #define EC_OPT_HELP "help"
-       EC_OPT_HELP_NUM,
-};
+#define EC_OPT_LOG_LEVEL "log-level"
+#define EC_OPT_RANDOM_ALLOC_FAIL "random-alloc-fail"
+#define EC_OPT_SEED "seed"
 
 static const struct option ec_long_options[] = {
-       {EC_OPT_HELP, 1, NULL, EC_OPT_HELP_NUM},
+       {EC_OPT_HELP, 1, NULL, 'h'},
+       {EC_OPT_LOG_LEVEL, 1, NULL, 'l'},
+       {EC_OPT_RANDOM_ALLOC_FAIL, 1, NULL, 'r'},
+       {EC_OPT_SEED, 1, NULL, 's'},
        {NULL, 0, NULL, 0}
 };
 
 static void usage(const char *prgname)
 {
-       printf("%s [options]\n"
-                  "  --"EC_OPT_HELP": show this help\n"
+       printf("%s [options] [test1 test2 test3...]\n"
+               "  -h\n"
+               "  --"EC_OPT_HELP"\n"
+               "      Show this help.\n"
+               "  -l <level>\n"
+               "  --"EC_OPT_LOG_LEVEL"=<level>\n"
+               "      Set log level (0 = no log, 7 = verbose).\n"
+               "  -r <probability>\n"
+               "  --"EC_OPT_RANDOM_ALLOC_FAIL"=<probability>\n"
+               "      Cause malloc to fail randomly. This helps to debug\n"
+               "      leaks or crashes in error cases. The probability is\n"
+               "      between 0 and 100.\n"
+               "  -s <seed>\n"
+               "  --seed=<seed>\n"
+               "      Seeds the random number generator. Default is 0.\n"
                , prgname);
 }
 
-static void parse_args(int argc, char **argv)
+static int
+parse_int(const char *s, int min, int max, int *ret, unsigned int base)
+{
+       char *end = NULL;
+       long long n;
+
+       n = strtoll(s, &end, base);
+       if ((s[0] == '\0') || (end == NULL) || (*end != '\0'))
+               return -1;
+       if (n < min)
+               return -1;
+       if (n > max)
+               return -1;
+
+       *ret = n;
+       return 0;
+}
+
+static int parse_args(int argc, char **argv)
 {
-       int opt;
+       int ret, opt;
 
        while ((opt = getopt_long(argc, argv, ec_short_options,
                                ec_long_options, NULL)) != EOF) {
 
                switch (opt) {
                case 'h': /* help */
-               case EC_OPT_HELP_NUM:
                        usage(argv[0]);
                        exit(0);
 
+               case 'l': /* log-level */
+                       if (parse_int(optarg, EC_LOG_EMERG,
+                                       EC_LOG_DEBUG, &log_level, 10) < 0) {
+                               printf("Invalid log value\n");
+                               usage(argv[0]);
+                               exit(1);
+                       }
+                       break;
+
+               case 'r': /* random-alloc-fail */
+                       if (parse_int(optarg, 0, 100, &alloc_fail_proba,
+                                       10) < 0) {
+                               printf("Invalid probability value\n");
+                               usage(argv[0]);
+                               exit(1);
+                       }
+                       break;
+
+               case 's': /* seed */
+                       if (parse_int(optarg, 0, INT_MAX, &seed, 10) < 0) {
+                               printf("Invalid seed value\n");
+                               usage(argv[0]);
+                               exit(1);
+                       }
+                       break;
+
                default:
                        usage(argv[0]);
-                       exit(1);
+                       return -1;
                }
        }
+
+       ret = optind - 1;
+       optind = 1;
+
+       return ret;
 }
 
 TAILQ_HEAD(debug_alloc_hdr_list, debug_alloc_hdr);
 static struct debug_alloc_hdr_list debug_alloc_hdr_list =
        TAILQ_HEAD_INITIALIZER(debug_alloc_hdr_list);
 
+#define STACK_SZ 16
 struct debug_alloc_hdr {
        TAILQ_ENTRY(debug_alloc_hdr) next;
        const char *file;
        unsigned int line;
        size_t size;
+       void *stack[STACK_SZ];
+       int stacklen;
        unsigned int cookie;
 };
 
@@ -92,31 +153,41 @@ struct debug_alloc_ftr {
        unsigned int cookie;
 } __attribute__((packed));
 
+static int malloc_seq;
+
 static void *debug_malloc(size_t size, const char *file, unsigned int line)
 {
        struct debug_alloc_hdr *hdr;
        struct debug_alloc_ftr *ftr;
        size_t new_size = size + sizeof(*hdr) + sizeof(*ftr);
        void *ret;
+       int r = random();
+
+       if (alloc_fail_proba != 0 && (r % 100) < alloc_fail_proba)
+               hdr = NULL;
+       else
+               hdr = malloc(new_size);
 
-       hdr = malloc(new_size);
        if (hdr == NULL) {
                ret = NULL;
        } else {
                hdr->file = file;
                hdr->line = line;
                hdr->size = size;
+               hdr->stacklen = backtrace(hdr->stack, COUNT_OF(hdr->stack));
                hdr->cookie = 0x12345678;
                TAILQ_INSERT_TAIL(&debug_alloc_hdr_list, hdr, next);
                ret = hdr + 1;
                ftr = (struct debug_alloc_ftr *)(
                        (char *)hdr + size + sizeof(*hdr));
-               ftr->cookie = 0x12345678;
+               ftr->cookie = 0x87654321;
        }
 
-       ec_log(EC_LOG_INFO, "%s:%d: info: malloc(%zd) -> %p\n",
-               file, line, size, ret);
+       EC_LOG(EC_LOG_DEBUG, "%s:%d: info: malloc(%zd) -> %p seq=%d\n",
+               file, line, size, ret, malloc_seq++);
 
+       if (ret)
+               alloc_success++;
        return ret;
 }
 
@@ -128,21 +199,21 @@ static void debug_free(void *ptr, const char *file, unsigned int line)
        (void)file;
        (void)line;
 
-       ec_log(EC_LOG_INFO, "%s:%d: info: free(%p)\n", file, line, ptr);
+       EC_LOG(EC_LOG_DEBUG, "%s:%d: info: free(%p)\n", file, line, ptr);
 
        if (ptr == NULL)
                return;
 
        hdr = (ptr - sizeof(*hdr));
        if (hdr->cookie != 0x12345678) {
-               ec_log(EC_LOG_ERR, "%s:%d: error: free(%p): bad start cookie\n",
+               EC_LOG(EC_LOG_ERR, "%s:%d: error: free(%p): bad start cookie\n",
                        file, line, ptr);
                abort();
        }
 
        ftr = (ptr + hdr->size);
-       if (ftr->cookie != 0x12345678) {
-               ec_log(EC_LOG_ERR, "%s:%d: error: free(%p): bad end cookie\n",
+       if (ftr->cookie != 0x87654321) {
+               EC_LOG(EC_LOG_ERR, "%s:%d: error: free(%p): bad end cookie\n",
                        file, line, ptr);
                abort();
        }
@@ -153,7 +224,7 @@ static void debug_free(void *ptr, const char *file, unsigned int line)
        }
 
        if (h == NULL) {
-               ec_log(EC_LOG_ERR, "%s:%d: error: free(%p): bad ptr\n",
+               EC_LOG(EC_LOG_ERR, "%s:%d: error: free(%p): bad ptr\n",
                        file, line, ptr);
                abort();
        }
@@ -162,7 +233,8 @@ static void debug_free(void *ptr, const char *file, unsigned int line)
        free(hdr);
 }
 
-void *debug_realloc(void *ptr, size_t size, const char *file, unsigned int line)
+static void *debug_realloc(void *ptr, size_t size, const char *file,
+       unsigned int line)
 {
        struct debug_alloc_hdr *hdr, *h;
        struct debug_alloc_ftr *ftr;
@@ -172,15 +244,15 @@ void *debug_realloc(void *ptr, size_t size, const char *file, unsigned int line)
        if (ptr != NULL) {
                hdr =  (ptr - sizeof(*hdr));
                if (hdr->cookie != 0x12345678) {
-                       ec_log(EC_LOG_ERR,
+                       EC_LOG(EC_LOG_ERR,
                                "%s:%d: error: realloc(%p): bad start cookie\n",
                                file, line, ptr);
                        abort();
                }
 
                ftr = (ptr + hdr->size);
-               if (ftr->cookie != 0x12345678) {
-                       ec_log(EC_LOG_ERR,
+               if (ftr->cookie != 0x87654321) {
+                       EC_LOG(EC_LOG_ERR,
                                "%s:%d: error: realloc(%p): bad end cookie\n",
                                file, line, ptr);
                        abort();
@@ -192,7 +264,7 @@ void *debug_realloc(void *ptr, size_t size, const char *file, unsigned int line)
                }
 
                if (h == NULL) {
-                       ec_log(EC_LOG_ERR, "%s:%d: error: realloc(%p): bad ptr\n",
+                       EC_LOG(EC_LOG_ERR, "%s:%d: error: realloc(%p): bad ptr\n",
                                file, line, ptr);
                        abort();
                }
@@ -217,49 +289,116 @@ void *debug_realloc(void *ptr, size_t size, const char *file, unsigned int line)
                hdr->file = file;
                hdr->line = line;
                hdr->size = size;
+               hdr->stacklen = backtrace(hdr->stack, COUNT_OF(hdr->stack));
                hdr->cookie = 0x12345678;
                TAILQ_INSERT_TAIL(&debug_alloc_hdr_list, hdr, next);
                ftr = (struct debug_alloc_ftr *)(
                        (char *)hdr + size + sizeof(*hdr));
-               ftr->cookie = 0x12345678;
+               ftr->cookie = 0x87654321;
        }
 
-       ec_log(EC_LOG_INFO, "%s:%d: info: realloc(%p, %zd) -> %p\n",
-               file, line, ptr, size, ret);
+       EC_LOG(EC_LOG_DEBUG, "%s:%d: info: realloc(%p, %zd) -> %p seq=%d\n",
+               file, line, ptr, size, ret, malloc_seq++);
 
+       if (ret)
+               alloc_success++;
        return ret;
 }
 
-void debug_alloc_dump(void)
+static int debug_alloc_dump_leaks(void)
 {
        struct debug_alloc_hdr *hdr;
+       int i;
+       char **buffer;
+
+       EC_LOG(EC_LOG_INFO, "%zd successful allocations\n", alloc_success);
+
+       if (TAILQ_EMPTY(&debug_alloc_hdr_list))
+               return 0;
 
        TAILQ_FOREACH(hdr, &debug_alloc_hdr_list, next) {
-               ec_log(EC_LOG_ERR, "%s:%d: error: memory leak size=%zd ptr=%p\n",
+               EC_LOG(EC_LOG_ERR,
+                       "%s:%d: error: memory leak size=%zd ptr=%p\n",
                        hdr->file, hdr->line, hdr->size, hdr + 1);
+               buffer = backtrace_symbols(hdr->stack, hdr->stacklen);
+               if (buffer == NULL) {
+                       for (i = 0; i < hdr->stacklen; i++)
+                               EC_LOG(EC_LOG_ERR, "  %p\n", hdr->stack[i]);
+               } else {
+                       for (i = 0; i < hdr->stacklen; i++)
+                               EC_LOG(EC_LOG_ERR, "  %s\n",
+                                       buffer ? buffer[i] : "unknown");
+               }
+               free(buffer);
        }
+
+       EC_LOG(EC_LOG_ERR,
+               "  missing static syms, use: addr2line -f -e <prog> <addr>\n");
+
+       return -1;
+}
+
+static int debug_log(int type, unsigned int level, void *opaque,
+               const char *str)
+{
+       (void)type;
+       (void)opaque;
+
+       if (level > (unsigned int)log_level)
+               return 0;
+
+       if (printf("%s", str) < 0)
+               return -1;
+
+       return 0;
 }
 
 int main(int argc, char **argv)
 {
-       int ret;
+       int i, ret = 0, leaks;
 
-       parse_args(argc, argv);
+       ret = parse_args(argc, argv);
+       if (ret < 0)
+               return 1;
+
+       argc -= ret;
+       argv += ret;
+
+       srandom(seed);
 
-       TAILQ_INIT(&debug_alloc_hdr_list);
        /* register a new malloc to track memleaks */
+       TAILQ_INIT(&debug_alloc_hdr_list);
        if (ec_malloc_register(debug_malloc, debug_free, debug_realloc) < 0) {
-               ec_log(EC_LOG_ERR, "cannot register new malloc\n");
-               return -1;
+               EC_LOG(EC_LOG_ERR, "cannot register new malloc\n");
+               return 1;
        }
 
-       ret = ec_test_all();
+       if (ec_init() < 0) {
+               fprintf(stderr, "cannot init ecoli: %s\n", strerror(errno));
+               return 1;
+       }
+       ec_log_fct_register(debug_log, NULL);
+
+       ret = 0;
+       if (argc <= 1) {
+               ret = ec_test_all();
+       } else {
+               for (i = 1; i < argc; i++)
+                       ret |= ec_test_one(argv[i]);
+       }
 
-       ec_malloc_unregister();
-       debug_alloc_dump();
+       leaks = debug_alloc_dump_leaks();
 
-       if (ret != 0)
+       if (alloc_fail_proba == 0 && ret != 0) {
                printf("tests failed\n");
+               return 1;
+       } else if (alloc_fail_proba != 0 && leaks != 0) {
+               printf("tests failed (memory leak)\n");
+               return 1;
+       }
+
+       printf("\ntests ok\n");
 
        return 0;
 }
+/* LCOV_EXCL_STOP */