lib/test_printf.c: call wait_for_random_bytes() before plain %p tests
[muen/linux.git] / lib / test_printf.c
1 /*
2  * Test cases for printf facility.
3  */
4
5 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
6
7 #include <linux/init.h>
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/module.h>
10 #include <linux/printk.h>
11 #include <linux/random.h>
12 #include <linux/slab.h>
13 #include <linux/string.h>
14
15 #include <linux/bitmap.h>
16 #include <linux/dcache.h>
17 #include <linux/socket.h>
18 #include <linux/in.h>
19
20 #include <linux/gfp.h>
21 #include <linux/mm.h>
22
23 #define BUF_SIZE 256
24 #define PAD_SIZE 16
25 #define FILL_CHAR '$'
26
27 static unsigned total_tests __initdata;
28 static unsigned failed_tests __initdata;
29 static char *test_buffer __initdata;
30 static char *alloced_buffer __initdata;
31
32 static int __printf(4, 0) __init
33 do_test(int bufsize, const char *expect, int elen,
34         const char *fmt, va_list ap)
35 {
36         va_list aq;
37         int ret, written;
38
39         total_tests++;
40
41         memset(alloced_buffer, FILL_CHAR, BUF_SIZE + 2*PAD_SIZE);
42         va_copy(aq, ap);
43         ret = vsnprintf(test_buffer, bufsize, fmt, aq);
44         va_end(aq);
45
46         if (ret != elen) {
47                 pr_warn("vsnprintf(buf, %d, \"%s\", ...) returned %d, expected %d\n",
48                         bufsize, fmt, ret, elen);
49                 return 1;
50         }
51
52         if (memchr_inv(alloced_buffer, FILL_CHAR, PAD_SIZE)) {
53                 pr_warn("vsnprintf(buf, %d, \"%s\", ...) wrote before buffer\n", bufsize, fmt);
54                 return 1;
55         }
56
57         if (!bufsize) {
58                 if (memchr_inv(test_buffer, FILL_CHAR, BUF_SIZE + PAD_SIZE)) {
59                         pr_warn("vsnprintf(buf, 0, \"%s\", ...) wrote to buffer\n",
60                                 fmt);
61                         return 1;
62                 }
63                 return 0;
64         }
65
66         written = min(bufsize-1, elen);
67         if (test_buffer[written]) {
68                 pr_warn("vsnprintf(buf, %d, \"%s\", ...) did not nul-terminate buffer\n",
69                         bufsize, fmt);
70                 return 1;
71         }
72
73         if (memchr_inv(test_buffer + written + 1, FILL_CHAR, BUF_SIZE + PAD_SIZE - (written + 1))) {
74                 pr_warn("vsnprintf(buf, %d, \"%s\", ...) wrote beyond the nul-terminator\n",
75                         bufsize, fmt);
76                 return 1;
77         }
78
79         if (memcmp(test_buffer, expect, written)) {
80                 pr_warn("vsnprintf(buf, %d, \"%s\", ...) wrote '%s', expected '%.*s'\n",
81                         bufsize, fmt, test_buffer, written, expect);
82                 return 1;
83         }
84         return 0;
85 }
86
87 static void __printf(3, 4) __init
88 __test(const char *expect, int elen, const char *fmt, ...)
89 {
90         va_list ap;
91         int rand;
92         char *p;
93
94         if (elen >= BUF_SIZE) {
95                 pr_err("error in test suite: expected output length %d too long. Format was '%s'.\n",
96                        elen, fmt);
97                 failed_tests++;
98                 return;
99         }
100
101         va_start(ap, fmt);
102
103         /*
104          * Every fmt+args is subjected to four tests: Three where we
105          * tell vsnprintf varying buffer sizes (plenty, not quite
106          * enough and 0), and then we also test that kvasprintf would
107          * be able to print it as expected.
108          */
109         failed_tests += do_test(BUF_SIZE, expect, elen, fmt, ap);
110         rand = 1 + prandom_u32_max(elen+1);
111         /* Since elen < BUF_SIZE, we have 1 <= rand <= BUF_SIZE. */
112         failed_tests += do_test(rand, expect, elen, fmt, ap);
113         failed_tests += do_test(0, expect, elen, fmt, ap);
114
115         p = kvasprintf(GFP_KERNEL, fmt, ap);
116         if (p) {
117                 total_tests++;
118                 if (memcmp(p, expect, elen+1)) {
119                         pr_warn("kvasprintf(..., \"%s\", ...) returned '%s', expected '%s'\n",
120                                 fmt, p, expect);
121                         failed_tests++;
122                 }
123                 kfree(p);
124         }
125         va_end(ap);
126 }
127
128 #define test(expect, fmt, ...)                                  \
129         __test(expect, strlen(expect), fmt, ##__VA_ARGS__)
130
131 static void __init
132 test_basic(void)
133 {
134         /* Work around annoying "warning: zero-length gnu_printf format string". */
135         char nul = '\0';
136
137         test("", &nul);
138         test("100%", "100%%");
139         test("xxx%yyy", "xxx%cyyy", '%');
140         __test("xxx\0yyy", 7, "xxx%cyyy", '\0');
141 }
142
143 static void __init
144 test_number(void)
145 {
146         test("0x1234abcd  ", "%#-12x", 0x1234abcd);
147         test("  0x1234abcd", "%#12x", 0x1234abcd);
148         test("0|001| 12|+123| 1234|-123|-1234", "%d|%03d|%3d|%+d|% d|%+d|% d", 0, 1, 12, 123, 1234, -123, -1234);
149         test("0|1|1|128|255", "%hhu|%hhu|%hhu|%hhu|%hhu", 0, 1, 257, 128, -1);
150         test("0|1|1|-128|-1", "%hhd|%hhd|%hhd|%hhd|%hhd", 0, 1, 257, 128, -1);
151         test("2015122420151225", "%ho%ho%#ho", 1037, 5282, -11627);
152         /*
153          * POSIX/C99: »The result of converting zero with an explicit
154          * precision of zero shall be no characters.« Hence the output
155          * from the below test should really be "00|0||| ". However,
156          * the kernel's printf also produces a single 0 in that
157          * case. This test case simply documents the current
158          * behaviour.
159          */
160         test("00|0|0|0|0", "%.2d|%.1d|%.0d|%.*d|%1.0d", 0, 0, 0, 0, 0, 0);
161 #ifndef __CHAR_UNSIGNED__
162         {
163                 /*
164                  * Passing a 'char' to a %02x specifier doesn't do
165                  * what was presumably the intention when char is
166                  * signed and the value is negative. One must either &
167                  * with 0xff or cast to u8.
168                  */
169                 char val = -16;
170                 test("0xfffffff0|0xf0|0xf0", "%#02x|%#02x|%#02x", val, val & 0xff, (u8)val);
171         }
172 #endif
173 }
174
175 static void __init
176 test_string(void)
177 {
178         test("", "%s%.0s", "", "123");
179         test("ABCD|abc|123", "%s|%.3s|%.*s", "ABCD", "abcdef", 3, "123456");
180         test("1  |  2|3  |  4|5  ", "%-3s|%3s|%-*s|%*s|%*s", "1", "2", 3, "3", 3, "4", -3, "5");
181         test("1234      ", "%-10.4s", "123456");
182         test("      1234", "%10.4s", "123456");
183         /*
184          * POSIX and C99 say that a negative precision (which is only
185          * possible to pass via a * argument) should be treated as if
186          * the precision wasn't present, and that if the precision is
187          * omitted (as in %.s), the precision should be taken to be
188          * 0. However, the kernel's printf behave exactly opposite,
189          * treating a negative precision as 0 and treating an omitted
190          * precision specifier as if no precision was given.
191          *
192          * These test cases document the current behaviour; should
193          * anyone ever feel the need to follow the standards more
194          * closely, this can be revisited.
195          */
196         test("    ", "%4.*s", -5, "123456");
197         test("123456", "%.s", "123456");
198         test("a||", "%.s|%.0s|%.*s", "a", "b", 0, "c");
199         test("a  |   |   ", "%-3.s|%-3.0s|%-3.*s", "a", "b", 0, "c");
200 }
201
202 #define PLAIN_BUF_SIZE 64       /* leave some space so we don't oops */
203
204 #if BITS_PER_LONG == 64
205
206 #define PTR_WIDTH 16
207 #define PTR ((void *)0xffff0123456789abUL)
208 #define PTR_STR "ffff0123456789ab"
209 #define ZEROS "00000000"        /* hex 32 zero bits */
210
211 static int __init
212 plain_format(void)
213 {
214         char buf[PLAIN_BUF_SIZE];
215         int nchars;
216
217         nchars = snprintf(buf, PLAIN_BUF_SIZE, "%p", PTR);
218
219         if (nchars != PTR_WIDTH || strncmp(buf, ZEROS, strlen(ZEROS)) != 0)
220                 return -1;
221
222         return 0;
223 }
224
225 #else
226
227 #define PTR_WIDTH 8
228 #define PTR ((void *)0x456789ab)
229 #define PTR_STR "456789ab"
230
231 static int __init
232 plain_format(void)
233 {
234         /* Format is implicitly tested for 32 bit machines by plain_hash() */
235         return 0;
236 }
237
238 #endif  /* BITS_PER_LONG == 64 */
239
240 static int __init
241 plain_hash(void)
242 {
243         char buf[PLAIN_BUF_SIZE];
244         int nchars;
245
246         nchars = snprintf(buf, PLAIN_BUF_SIZE, "%p", PTR);
247
248         if (nchars != PTR_WIDTH || strncmp(buf, PTR_STR, PTR_WIDTH) == 0)
249                 return -1;
250
251         return 0;
252 }
253
254 /*
255  * We can't use test() to test %p because we don't know what output to expect
256  * after an address is hashed.
257  */
258 static void __init
259 plain(void)
260 {
261         int err;
262
263         /*
264          * Make sure crng is ready. Otherwise we get "(ptrval)" instead
265          * of a hashed address when printing '%p' in plain_hash() and
266          * plain_format().
267          */
268         wait_for_random_bytes();
269
270         err = plain_hash();
271         if (err) {
272                 pr_warn("plain 'p' does not appear to be hashed\n");
273                 failed_tests++;
274                 return;
275         }
276
277         err = plain_format();
278         if (err) {
279                 pr_warn("hashing plain 'p' has unexpected format\n");
280                 failed_tests++;
281         }
282 }
283
284 static void __init
285 symbol_ptr(void)
286 {
287 }
288
289 static void __init
290 kernel_ptr(void)
291 {
292         /* We can't test this without access to kptr_restrict. */
293 }
294
295 static void __init
296 struct_resource(void)
297 {
298 }
299
300 static void __init
301 addr(void)
302 {
303 }
304
305 static void __init
306 escaped_str(void)
307 {
308 }
309
310 static void __init
311 hex_string(void)
312 {
313         const char buf[3] = {0xc0, 0xff, 0xee};
314
315         test("c0 ff ee|c0:ff:ee|c0-ff-ee|c0ffee",
316              "%3ph|%3phC|%3phD|%3phN", buf, buf, buf, buf);
317         test("c0 ff ee|c0:ff:ee|c0-ff-ee|c0ffee",
318              "%*ph|%*phC|%*phD|%*phN", 3, buf, 3, buf, 3, buf, 3, buf);
319 }
320
321 static void __init
322 mac(void)
323 {
324         const u8 addr[6] = {0x2d, 0x48, 0xd6, 0xfc, 0x7a, 0x05};
325
326         test("2d:48:d6:fc:7a:05", "%pM", addr);
327         test("05:7a:fc:d6:48:2d", "%pMR", addr);
328         test("2d-48-d6-fc-7a-05", "%pMF", addr);
329         test("2d48d6fc7a05", "%pm", addr);
330         test("057afcd6482d", "%pmR", addr);
331 }
332
333 static void __init
334 ip4(void)
335 {
336         struct sockaddr_in sa;
337
338         sa.sin_family = AF_INET;
339         sa.sin_port = cpu_to_be16(12345);
340         sa.sin_addr.s_addr = cpu_to_be32(0x7f000001);
341
342         test("127.000.000.001|127.0.0.1", "%pi4|%pI4", &sa.sin_addr, &sa.sin_addr);
343         test("127.000.000.001|127.0.0.1", "%piS|%pIS", &sa, &sa);
344         sa.sin_addr.s_addr = cpu_to_be32(0x01020304);
345         test("001.002.003.004:12345|1.2.3.4:12345", "%piSp|%pISp", &sa, &sa);
346 }
347
348 static void __init
349 ip6(void)
350 {
351 }
352
353 static void __init
354 ip(void)
355 {
356         ip4();
357         ip6();
358 }
359
360 static void __init
361 uuid(void)
362 {
363         const char uuid[16] = {0x0, 0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5, 0x6, 0x7,
364                                0x8, 0x9, 0xa, 0xb, 0xc, 0xd, 0xe, 0xf};
365
366         test("00010203-0405-0607-0809-0a0b0c0d0e0f", "%pUb", uuid);
367         test("00010203-0405-0607-0809-0A0B0C0D0E0F", "%pUB", uuid);
368         test("03020100-0504-0706-0809-0a0b0c0d0e0f", "%pUl", uuid);
369         test("03020100-0504-0706-0809-0A0B0C0D0E0F", "%pUL", uuid);
370 }
371
372 static struct dentry test_dentry[4] __initdata = {
373         { .d_parent = &test_dentry[0],
374           .d_name = QSTR_INIT(test_dentry[0].d_iname, 3),
375           .d_iname = "foo" },
376         { .d_parent = &test_dentry[0],
377           .d_name = QSTR_INIT(test_dentry[1].d_iname, 5),
378           .d_iname = "bravo" },
379         { .d_parent = &test_dentry[1],
380           .d_name = QSTR_INIT(test_dentry[2].d_iname, 4),
381           .d_iname = "alfa" },
382         { .d_parent = &test_dentry[2],
383           .d_name = QSTR_INIT(test_dentry[3].d_iname, 5),
384           .d_iname = "romeo" },
385 };
386
387 static void __init
388 dentry(void)
389 {
390         test("foo", "%pd", &test_dentry[0]);
391         test("foo", "%pd2", &test_dentry[0]);
392
393         test("romeo", "%pd", &test_dentry[3]);
394         test("alfa/romeo", "%pd2", &test_dentry[3]);
395         test("bravo/alfa/romeo", "%pd3", &test_dentry[3]);
396         test("/bravo/alfa/romeo", "%pd4", &test_dentry[3]);
397         test("/bravo/alfa", "%pd4", &test_dentry[2]);
398
399         test("bravo/alfa  |bravo/alfa  ", "%-12pd2|%*pd2", &test_dentry[2], -12, &test_dentry[2]);
400         test("  bravo/alfa|  bravo/alfa", "%12pd2|%*pd2", &test_dentry[2], 12, &test_dentry[2]);
401 }
402
403 static void __init
404 struct_va_format(void)
405 {
406 }
407
408 static void __init
409 struct_clk(void)
410 {
411 }
412
413 static void __init
414 large_bitmap(void)
415 {
416         const int nbits = 1 << 16;
417         unsigned long *bits = kcalloc(BITS_TO_LONGS(nbits), sizeof(long), GFP_KERNEL);
418         if (!bits)
419                 return;
420
421         bitmap_set(bits, 1, 20);
422         bitmap_set(bits, 60000, 15);
423         test("1-20,60000-60014", "%*pbl", nbits, bits);
424         kfree(bits);
425 }
426
427 static void __init
428 bitmap(void)
429 {
430         DECLARE_BITMAP(bits, 20);
431         const int primes[] = {2,3,5,7,11,13,17,19};
432         int i;
433
434         bitmap_zero(bits, 20);
435         test("00000|00000", "%20pb|%*pb", bits, 20, bits);
436         test("|", "%20pbl|%*pbl", bits, 20, bits);
437
438         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(primes); ++i)
439                 set_bit(primes[i], bits);
440         test("a28ac|a28ac", "%20pb|%*pb", bits, 20, bits);
441         test("2-3,5,7,11,13,17,19|2-3,5,7,11,13,17,19", "%20pbl|%*pbl", bits, 20, bits);
442
443         bitmap_fill(bits, 20);
444         test("fffff|fffff", "%20pb|%*pb", bits, 20, bits);
445         test("0-19|0-19", "%20pbl|%*pbl", bits, 20, bits);
446
447         large_bitmap();
448 }
449
450 static void __init
451 netdev_features(void)
452 {
453 }
454
455 static void __init
456 flags(void)
457 {
458         unsigned long flags;
459         gfp_t gfp;
460         char *cmp_buffer;
461
462         flags = 0;
463         test("", "%pGp", &flags);
464
465         /* Page flags should filter the zone id */
466         flags = 1UL << NR_PAGEFLAGS;
467         test("", "%pGp", &flags);
468
469         flags |= 1UL << PG_uptodate | 1UL << PG_dirty | 1UL << PG_lru
470                 | 1UL << PG_active | 1UL << PG_swapbacked;
471         test("uptodate|dirty|lru|active|swapbacked", "%pGp", &flags);
472
473
474         flags = VM_READ | VM_EXEC | VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE | VM_MAYEXEC
475                         | VM_DENYWRITE;
476         test("read|exec|mayread|maywrite|mayexec|denywrite", "%pGv", &flags);
477
478         gfp = GFP_TRANSHUGE;
479         test("GFP_TRANSHUGE", "%pGg", &gfp);
480
481         gfp = GFP_ATOMIC|__GFP_DMA;
482         test("GFP_ATOMIC|GFP_DMA", "%pGg", &gfp);
483
484         gfp = __GFP_ATOMIC;
485         test("__GFP_ATOMIC", "%pGg", &gfp);
486
487         cmp_buffer = kmalloc(BUF_SIZE, GFP_KERNEL);
488         if (!cmp_buffer)
489                 return;
490
491         /* Any flags not translated by the table should remain numeric */
492         gfp = ~__GFP_BITS_MASK;
493         snprintf(cmp_buffer, BUF_SIZE, "%#lx", (unsigned long) gfp);
494         test(cmp_buffer, "%pGg", &gfp);
495
496         snprintf(cmp_buffer, BUF_SIZE, "__GFP_ATOMIC|%#lx",
497                                                         (unsigned long) gfp);
498         gfp |= __GFP_ATOMIC;
499         test(cmp_buffer, "%pGg", &gfp);
500
501         kfree(cmp_buffer);
502 }
503
504 static void __init
505 test_pointer(void)
506 {
507         plain();
508         symbol_ptr();
509         kernel_ptr();
510         struct_resource();
511         addr();
512         escaped_str();
513         hex_string();
514         mac();
515         ip();
516         uuid();
517         dentry();
518         struct_va_format();
519         struct_clk();
520         bitmap();
521         netdev_features();
522         flags();
523 }
524
525 static int __init
526 test_printf_init(void)
527 {
528         alloced_buffer = kmalloc(BUF_SIZE + 2*PAD_SIZE, GFP_KERNEL);
529         if (!alloced_buffer)
530                 return -ENOMEM;
531         test_buffer = alloced_buffer + PAD_SIZE;
532
533         test_basic();
534         test_number();
535         test_string();
536         test_pointer();
537
538         kfree(alloced_buffer);
539
540         if (failed_tests == 0)
541                 pr_info("all %u tests passed\n", total_tests);
542         else
543                 pr_warn("failed %u out of %u tests\n", failed_tests, total_tests);
544
545         return failed_tests ? -EINVAL : 0;
546 }
547
548 module_init(test_printf_init);
549
550 MODULE_AUTHOR("Rasmus Villemoes <linux@rasmusvillemoes.dk>");
551 MODULE_LICENSE("GPL");