xref: /openbsd/regress/sys/dev/kcov/kcov.c (revision e3865369)
1*e3865369Santon /*	$OpenBSD: kcov.c,v 1.4 2018/12/27 10:10:13 anton Exp $	*/
245297697Santon 
345297697Santon /*
445297697Santon  * Copyright (c) 2018 Anton Lindqvist <anton@openbsd.org>
545297697Santon  *
645297697Santon  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
745297697Santon  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
845297697Santon  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
945297697Santon  *
1045297697Santon  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
1145297697Santon  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
1245297697Santon  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
1345297697Santon  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
1445297697Santon  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
1545297697Santon  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
1645297697Santon  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
1745297697Santon  */
1845297697Santon 
1945297697Santon #include <sys/ioctl.h>
2045297697Santon #include <sys/kcov.h>
2145297697Santon #include <sys/mman.h>
2245297697Santon #include <sys/wait.h>
2345297697Santon 
2445297697Santon #include <err.h>
2545297697Santon #include <errno.h>
2645297697Santon #include <fcntl.h>
27aad1a0fbSanton #include <pthread.h>
2845297697Santon #include <stdio.h>
2945297697Santon #include <stdlib.h>
309257d67bSanton #include <string.h>
3145297697Santon #include <unistd.h>
3245297697Santon 
3345297697Santon static int test_close(int);
3445297697Santon static int test_coverage(int);
35aad1a0fbSanton static int test_dying(int);
3645297697Santon static int test_exec(int);
3745297697Santon static int test_fork(int);
3845297697Santon static int test_open(int);
39*e3865369Santon static int test_state(int);
4045297697Santon 
4145297697Santon static void do_syscall(void);
4245297697Santon static void dump(const unsigned long *);
4345297697Santon static void kcov_disable(int);
4445297697Santon static void kcov_enable(int);
4545297697Santon static int kcov_open(void);
4645297697Santon static __dead void usage(void);
4745297697Santon 
4845297697Santon static const char *self;
4945297697Santon static unsigned long bufsize = 256 << 10;
5045297697Santon 
5145297697Santon int
5245297697Santon main(int argc, char *argv[])
5345297697Santon {
5445297697Santon 	struct {
5545297697Santon 		const char *name;
5645297697Santon 		int (*fn)(int);
5745297697Santon 		int coverage;		/* test must produce coverage */
5845297697Santon 	} tests[] = {
5945297697Santon 		{ "close",	test_close,	0 },
60*e3865369Santon 		{ "coverage",	test_coverage,	1 },
61aad1a0fbSanton 		{ "dying",	test_dying,	1 },
62*e3865369Santon 		{ "exec",	test_exec,	1 },
63*e3865369Santon 		{ "fork",	test_fork,	1 },
64*e3865369Santon 		{ "open",	test_open,	0 },
65*e3865369Santon 		{ "state",	test_state,	1 },
6645297697Santon 		{ NULL,		NULL,		0 },
6745297697Santon 	};
6845297697Santon 	unsigned long *cover;
6945297697Santon 	int c, fd, i;
709257d67bSanton 	int error = 0;
7145297697Santon 	int prereq = 0;
7245297697Santon 	int reexec = 0;
7345297697Santon 	int verbose = 0;
7445297697Santon 
7545297697Santon 	self = argv[0];
7645297697Santon 
7745297697Santon 	while ((c = getopt(argc, argv, "Epv")) != -1)
7845297697Santon 		switch (c) {
7945297697Santon 		case 'E':
8045297697Santon 			reexec = 1;
8145297697Santon 			break;
8245297697Santon 		case 'p':
8345297697Santon 			prereq = 1;
8445297697Santon 			break;
8545297697Santon 		case 'v':
8645297697Santon 			verbose = 1;
8745297697Santon 			break;
8845297697Santon 		default:
8945297697Santon 			usage();
9045297697Santon 		}
9145297697Santon 	argc -= optind;
9245297697Santon 	argv += optind;
9345297697Santon 
9445297697Santon 	if (prereq) {
9545297697Santon 		fd = kcov_open();
9645297697Santon 		close(fd);
9745297697Santon 		return 0;
9845297697Santon 	}
9945297697Santon 
10045297697Santon 	if (reexec) {
10145297697Santon 		do_syscall();
10245297697Santon 		return 0;
10345297697Santon 	}
10445297697Santon 
1059257d67bSanton 	if (argc != 1)
1069257d67bSanton 		usage();
1079257d67bSanton 	for (i = 0; tests[i].name != NULL; i++)
1089257d67bSanton 		if (strcmp(argv[0], tests[i].name) == 0)
1099257d67bSanton 			break;
1109257d67bSanton 	if (tests[i].name == NULL)
1119257d67bSanton 		errx(1, "%s: no such test", argv[0]);
1129257d67bSanton 
11345297697Santon 	fd = kcov_open();
11445297697Santon 	if (ioctl(fd, KIOSETBUFSIZE, &bufsize) == -1)
11545297697Santon 		err(1, "ioctl: KIOSETBUFSIZE");
11645297697Santon 	cover = mmap(NULL, bufsize * sizeof(unsigned long),
11745297697Santon 	    PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
11845297697Santon 	if (cover == MAP_FAILED)
11945297697Santon 		err(1, "mmap");
12045297697Santon 
12145297697Santon 	*cover = 0;
1229257d67bSanton 	error = tests[i].fn(fd);
12345297697Santon 	if (verbose)
12445297697Santon 		dump(cover);
12545297697Santon 	if (tests[i].coverage && *cover == 0) {
1269257d67bSanton                 warnx("coverage empty (count=%lu, fd=%d)\n", *cover, fd);
1279257d67bSanton 		error = 1;
12845297697Santon 	} else if (!tests[i].coverage && *cover != 0) {
1299257d67bSanton                 warnx("coverage is not empty (count=%lu, fd=%d)\n", *cover, fd);
1309257d67bSanton 		error = 1;
13145297697Santon 	}
13245297697Santon 
13345297697Santon 	if (munmap(cover, bufsize * sizeof(unsigned long)) == -1)
13445297697Santon 		err(1, "munmap");
13545297697Santon 	close(fd);
13645297697Santon 
1379257d67bSanton 	return error;
13845297697Santon }
13945297697Santon 
14045297697Santon static __dead void
14145297697Santon usage(void)
14245297697Santon {
14345297697Santon 	fprintf(stderr, "usage: kcov [-Epv]\n");
14445297697Santon 	exit(1);
14545297697Santon }
14645297697Santon 
14745297697Santon static void
14845297697Santon do_syscall(void)
14945297697Santon {
15045297697Santon 	getpid();
15145297697Santon }
15245297697Santon 
15345297697Santon static void
15445297697Santon dump(const unsigned long *cover)
15545297697Santon {
15645297697Santon 	unsigned long i;
15745297697Santon 
15845297697Santon 	for (i = 0; i < cover[0]; i++)
15945297697Santon 		printf("%lu/%lu: %p\n", i + 1, cover[0], (void *)cover[i + 1]);
16045297697Santon }
16145297697Santon 
16245297697Santon static int
16345297697Santon kcov_open(void)
16445297697Santon {
16545297697Santon 	int fd;
16645297697Santon 
16745297697Santon 	fd = open("/dev/kcov", O_RDWR);
16845297697Santon 	if (fd == -1)
16945297697Santon 		err(1, "open: /dev/kcov");
17045297697Santon 	return fd;
17145297697Santon }
17245297697Santon 
17345297697Santon static void
17445297697Santon kcov_enable(int fd)
17545297697Santon {
17645297697Santon 	if (ioctl(fd, KIOENABLE) == -1)
17745297697Santon 		err(1, "ioctl: KIOENABLE");
17845297697Santon }
17945297697Santon 
18045297697Santon static void
18145297697Santon kcov_disable(int fd)
18245297697Santon {
18345297697Santon 	if (ioctl(fd, KIODISABLE) == -1)
18445297697Santon 		err(1, "ioctl: KIODISABLE");
18545297697Santon }
18645297697Santon 
18745297697Santon /*
18845297697Santon  * Close before mmap.
18945297697Santon  */
19045297697Santon static int
19145297697Santon test_close(int oldfd)
19245297697Santon {
19345297697Santon 	int fd;
19445297697Santon 
19545297697Santon 	fd = kcov_open();
19645297697Santon 	close(fd);
19745297697Santon 	return 0;
19845297697Santon }
19945297697Santon 
20045297697Santon /*
20145297697Santon  * Coverage of current thread.
20245297697Santon  */
20345297697Santon static int
20445297697Santon test_coverage(int fd)
20545297697Santon {
20645297697Santon 	kcov_enable(fd);
20745297697Santon 	do_syscall();
20845297697Santon 	kcov_disable(fd);
20945297697Santon 	return 0;
21045297697Santon }
21145297697Santon 
212aad1a0fbSanton static void *
213aad1a0fbSanton closer(void *arg)
214aad1a0fbSanton {
215aad1a0fbSanton 	int fd = *((int *)arg);
216aad1a0fbSanton 
217aad1a0fbSanton 	close(fd);
218aad1a0fbSanton 	return NULL;
219aad1a0fbSanton }
220aad1a0fbSanton 
221aad1a0fbSanton /*
222aad1a0fbSanton  * Close kcov descriptor in another thread during tracing.
223aad1a0fbSanton  */
224aad1a0fbSanton static int
225aad1a0fbSanton test_dying(int fd)
226aad1a0fbSanton {
227aad1a0fbSanton 	pthread_t th;
228aad1a0fbSanton 	int error;
229aad1a0fbSanton 
230aad1a0fbSanton 	kcov_enable(fd);
231aad1a0fbSanton 
232aad1a0fbSanton 	if ((error = pthread_create(&th, NULL, closer, &fd)))
233aad1a0fbSanton 		errc(1, error, "pthread_create");
234aad1a0fbSanton 	if ((error = pthread_join(th, NULL)))
235aad1a0fbSanton 		errc(1, error, "pthread_join");
236aad1a0fbSanton 
237aad1a0fbSanton 	if (close(fd) == -1) {
238aad1a0fbSanton 		if (errno != EBADF)
239aad1a0fbSanton 			err(1, "close");
240aad1a0fbSanton 	} else {
241aad1a0fbSanton 		warnx("expected kcov descriptor to be closed");
242aad1a0fbSanton 		return 1;
243aad1a0fbSanton 	}
244aad1a0fbSanton 
245aad1a0fbSanton 	return 0;
246aad1a0fbSanton }
247aad1a0fbSanton 
24845297697Santon /*
24945297697Santon  * Coverage of thread after exec.
25045297697Santon  */
25145297697Santon static int
25245297697Santon test_exec(int fd)
25345297697Santon {
25445297697Santon 	pid_t pid;
25545297697Santon 	int status;
25645297697Santon 
25745297697Santon 	pid = fork();
25845297697Santon 	if (pid == -1)
25945297697Santon 		err(1, "fork");
26045297697Santon 	if (pid == 0) {
26145297697Santon 		kcov_enable(fd);
26245297697Santon 		execlp(self, self, "-E", NULL);
26345297697Santon 		_exit(1);
26445297697Santon 	}
26545297697Santon 
26645297697Santon 	if (waitpid(pid, &status, 0) == -1)
26745297697Santon 		err(1, "waitpid");
26845297697Santon 	if (WIFSIGNALED(status)) {
26945297697Santon 		warnx("terminated by signal (%d)", WTERMSIG(status));
27045297697Santon 		return 1;
27145297697Santon 	} else if (WEXITSTATUS(status) != 0) {
27245297697Santon 		warnx("non-zero exit (%d)", WEXITSTATUS(status));
27345297697Santon 		return 1;
27445297697Santon 	}
27545297697Santon 
27645297697Santon 	/* Upon exit, the kcov descriptor must be reusable again. */
27745297697Santon 	kcov_enable(fd);
27845297697Santon 	kcov_disable(fd);
27945297697Santon 
28045297697Santon 	return 0;
28145297697Santon }
28245297697Santon 
28345297697Santon /*
28445297697Santon  * Coverage of thread after fork.
28545297697Santon  */
28645297697Santon static int
28745297697Santon test_fork(int fd)
28845297697Santon {
28945297697Santon 	pid_t pid;
29045297697Santon 	int status;
29145297697Santon 
29245297697Santon 	pid = fork();
29345297697Santon 	if (pid == -1)
29445297697Santon 		err(1, "fork");
29545297697Santon 	if (pid == 0) {
29645297697Santon 		kcov_enable(fd);
29745297697Santon 		do_syscall();
29845297697Santon 		_exit(0);
29945297697Santon 	}
30045297697Santon 
30145297697Santon 	if (waitpid(pid, &status, 0) == -1)
30245297697Santon 		err(1, "waitpid");
30345297697Santon 	if (WIFSIGNALED(status)) {
30445297697Santon 		warnx("terminated by signal (%d)", WTERMSIG(status));
30545297697Santon 		return 1;
30645297697Santon 	} else if (WEXITSTATUS(status) != 0) {
30745297697Santon 		warnx("non-zero exit (%d)", WEXITSTATUS(status));
30845297697Santon 		return 1;
30945297697Santon 	}
31045297697Santon 
31145297697Santon 	/* Upon exit, the kcov descriptor must be reusable again. */
31245297697Santon 	kcov_enable(fd);
31345297697Santon 	kcov_disable(fd);
31445297697Santon 
31545297697Santon 	return 0;
31645297697Santon }
31745297697Santon 
31845297697Santon /*
319*e3865369Santon  * Open /dev/kcov more than once.
32045297697Santon  */
32145297697Santon static int
322*e3865369Santon test_open(int oldfd)
323*e3865369Santon {
324*e3865369Santon 	unsigned long *cover;
325*e3865369Santon 	int fd;
326*e3865369Santon 	int ret = 0;
327*e3865369Santon 
328*e3865369Santon 	fd = kcov_open();
329*e3865369Santon 	if (ioctl(fd, KIOSETBUFSIZE, &bufsize) == -1)
330*e3865369Santon 		err(1, "ioctl: KIOSETBUFSIZE");
331*e3865369Santon 	cover = mmap(NULL, bufsize * sizeof(unsigned long),
332*e3865369Santon 	    PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
333*e3865369Santon 	if (cover == MAP_FAILED)
334*e3865369Santon 		err(1, "mmap");
335*e3865369Santon 
336*e3865369Santon 	kcov_enable(fd);
337*e3865369Santon 	do_syscall();
338*e3865369Santon 	kcov_disable(fd);
339*e3865369Santon 
340*e3865369Santon 	if (*cover == 0) {
341*e3865369Santon 		warnx("coverage empty (count=0, fd=%d)\n", fd);
342*e3865369Santon 		ret = 1;
343*e3865369Santon 	}
344*e3865369Santon 	if (munmap(cover, bufsize * sizeof(unsigned long)))
345*e3865369Santon 		err(1, "munmap");
346*e3865369Santon 	close(fd);
347*e3865369Santon 	return ret;
348*e3865369Santon }
349*e3865369Santon 
350*e3865369Santon /*
351*e3865369Santon  * State transitions.
352*e3865369Santon  */
353*e3865369Santon static int
354*e3865369Santon test_state(int fd)
35545297697Santon {
35645297697Santon 	if (ioctl(fd, KIOENABLE) == -1) {
35745297697Santon 		warnx("KIOSETBUFSIZE -> KIOENABLE");
35845297697Santon 		return 1;
35945297697Santon 	}
36045297697Santon 	if (ioctl(fd, KIODISABLE) == -1) {
36145297697Santon 		warnx("KIOENABLE -> KIODISABLE");
36245297697Santon 		return 1;
36345297697Santon 	}
36445297697Santon 	if (ioctl(fd, KIOSETBUFSIZE, 0) != -1) {
36545297697Santon 		warnx("KIOSETBUFSIZE -> KIOSETBUFSIZE");
36645297697Santon 		return 1;
36745297697Santon 	}
36845297697Santon 	if (ioctl(fd, KIODISABLE) != -1) {
36945297697Santon 		warnx("KIOSETBUFSIZE -> KIODISABLE");
37045297697Santon 		return 1;
37145297697Santon 	}
37245297697Santon 
37345297697Santon 	kcov_enable(fd);
37445297697Santon 	if (ioctl(fd, KIOENABLE) != -1) {
37545297697Santon 		warnx("KIOENABLE -> KIOENABLE");
37645297697Santon 		return 1;
37745297697Santon 	}
37845297697Santon 	if (ioctl(fd, KIOSETBUFSIZE, 0) != -1) {
37945297697Santon 		warnx("KIOENABLE -> KIOSETBUFSIZE");
38045297697Santon 		return 1;
38145297697Santon 	}
38245297697Santon 	kcov_disable(fd);
38345297697Santon 
38445297697Santon 	return 0;
38545297697Santon }
386