#include "test/jemalloc_test.h"

static unsigned
get_nsizes_impl(const char *cmd) {
       unsigned ret;
       size_t z;

       z = sizeof(unsigned);
       expect_d_eq(mallctl(cmd, (void *)&ret, &z, NULL, 0), 0,
           "Unexpected mallctl(\"%s\", ...) failure", cmd);

       return ret;
}

static unsigned
get_nlarge(void) {
       return get_nsizes_impl("arenas.nlextents");
}

static size_t
get_size_impl(const char *cmd, size_t ind) {
       size_t ret;
       size_t z;
       size_t mib[4];
       size_t miblen = 4;

       z = sizeof(size_t);
       expect_d_eq(mallctlnametomib(cmd, mib, &miblen),
           0, "Unexpected mallctlnametomib(\"%s\", ...) failure", cmd);
       mib[2] = ind;
       z = sizeof(size_t);
       expect_d_eq(mallctlbymib(mib, miblen, (void *)&ret, &z, NULL, 0),
           0, "Unexpected mallctlbymib([\"%s\", %zu], ...) failure", cmd, ind);

       return ret;
}

static size_t
get_large_size(size_t ind) {
       return get_size_impl("arenas.lextent.0.size", ind);
}

TEST_BEGIN(test_grow_and_shrink) {
       /*
        * Use volatile to workaround buffer overflow false positives
        * (-D_FORTIFY_SOURCE=3).
        */
       void *volatile p, *volatile q;
       size_t tsz;
#define NCYCLES 3
       unsigned i, j;
#define NSZS 1024
       size_t szs[NSZS];
#define MAXSZ ZU(12 * 1024 * 1024)

       p = mallocx(1, 0);
       expect_ptr_not_null(p, "Unexpected mallocx() error");
       szs[0] = sallocx(p, 0);

       for (i = 0; i < NCYCLES; i++) {
               for (j = 1; j < NSZS && szs[j-1] < MAXSZ; j++) {
                       q = rallocx(p, szs[j-1]+1, 0);
                       expect_ptr_not_null(q,
                           "Unexpected rallocx() error for size=%zu-->%zu",
                           szs[j-1], szs[j-1]+1);
                       szs[j] = sallocx(q, 0);
                       expect_zu_ne(szs[j], szs[j-1]+1,
                           "Expected size to be at least: %zu", szs[j-1]+1);
                       p = q;
               }

               for (j--; j > 0; j--) {
                       q = rallocx(p, szs[j-1], 0);
                       expect_ptr_not_null(q,
                           "Unexpected rallocx() error for size=%zu-->%zu",
                           szs[j], szs[j-1]);
                       tsz = sallocx(q, 0);
                       expect_zu_eq(tsz, szs[j-1],
                           "Expected size=%zu, got size=%zu", szs[j-1], tsz);
                       p = q;
               }
       }

       dallocx(p, 0);
#undef MAXSZ
#undef NSZS
#undef NCYCLES
}
TEST_END

static bool
validate_fill(void *p, uint8_t c, size_t offset, size_t len) {
       bool ret = false;
       /*
        * Use volatile to workaround buffer overflow false positives
        * (-D_FORTIFY_SOURCE=3).
        */
       uint8_t *volatile buf = (uint8_t *)p;
       size_t i;

       for (i = 0; i < len; i++) {
               uint8_t b = buf[offset+i];
               if (b != c) {
                       test_fail("Allocation at %p (len=%zu) contains %#x "
                           "rather than %#x at offset %zu", p, len, b, c,
                           offset+i);
                       ret = true;
               }
       }

       return ret;
}

TEST_BEGIN(test_zero) {
       /*
        * Use volatile to workaround buffer overflow false positives
        * (-D_FORTIFY_SOURCE=3).
        */
       void *volatile p, *volatile q;
       size_t psz, qsz, i, j;
       size_t start_sizes[] = {1, 3*1024, 63*1024, 4095*1024};
#define FILL_BYTE 0xaaU
#define RANGE 2048

       for (i = 0; i < sizeof(start_sizes)/sizeof(size_t); i++) {
               size_t start_size = start_sizes[i];
               p = mallocx(start_size, MALLOCX_ZERO);
               expect_ptr_not_null(p, "Unexpected mallocx() error");
               psz = sallocx(p, 0);

               expect_false(validate_fill(p, 0, 0, psz),
                   "Expected zeroed memory");
               memset(p, FILL_BYTE, psz);
               expect_false(validate_fill(p, FILL_BYTE, 0, psz),
                   "Expected filled memory");

               for (j = 1; j < RANGE; j++) {
                       q = rallocx(p, start_size+j, MALLOCX_ZERO);
                       expect_ptr_not_null(q, "Unexpected rallocx() error");
                       qsz = sallocx(q, 0);
                       if (q != p || qsz != psz) {
                               expect_false(validate_fill(q, FILL_BYTE, 0,
                                   psz), "Expected filled memory");
                               expect_false(validate_fill(q, 0, psz, qsz-psz),
                                   "Expected zeroed memory");
                       }
                       if (psz != qsz) {
                               memset((void *)((uintptr_t)q+psz), FILL_BYTE,
                                   qsz-psz);
                               psz = qsz;
                       }
                       p = q;
               }
               expect_false(validate_fill(p, FILL_BYTE, 0, psz),
                   "Expected filled memory");
               dallocx(p, 0);
       }
#undef FILL_BYTE
}
TEST_END

TEST_BEGIN(test_align) {
       void *p, *q;
       size_t align;
#define MAX_ALIGN (ZU(1) << 25)

       align = ZU(1);
       p = mallocx(1, MALLOCX_ALIGN(align));
       expect_ptr_not_null(p, "Unexpected mallocx() error");

       for (align <<= 1; align <= MAX_ALIGN; align <<= 1) {
               q = rallocx(p, 1, MALLOCX_ALIGN(align));
               expect_ptr_not_null(q,
                   "Unexpected rallocx() error for align=%zu", align);
               expect_ptr_null(
                   (void *)((uintptr_t)q & (align-1)),
                   "%p inadequately aligned for align=%zu",
                   q, align);
               p = q;
       }
       dallocx(p, 0);
#undef MAX_ALIGN
}
TEST_END

TEST_BEGIN(test_align_enum) {
/* Span both small sizes and large sizes. */
#define LG_MIN 12
#define LG_MAX 15
       for (size_t lg_align = LG_MIN; lg_align <= LG_MAX; ++lg_align) {
               for (size_t lg_size = LG_MIN; lg_size <= LG_MAX; ++lg_size) {
                       size_t size = 1 << lg_size;
                       for (size_t lg_align_next = LG_MIN;
                           lg_align_next <= LG_MAX; ++lg_align_next) {
                               int flags = MALLOCX_LG_ALIGN(lg_align);
                               void *p = mallocx(1, flags);
                               assert_ptr_not_null(p,
                                   "Unexpected mallocx() error");
                               assert_zu_eq(nallocx(1, flags),
                                   TEST_MALLOC_SIZE(p),
                                   "Wrong mallocx() usable size");
                               int flags_next =
                                   MALLOCX_LG_ALIGN(lg_align_next);
                               p = rallocx(p, size, flags_next);
                               assert_ptr_not_null(p,
                                   "Unexpected rallocx() error");
                               expect_zu_eq(nallocx(size, flags_next),
                                   TEST_MALLOC_SIZE(p),
                                   "Wrong rallocx() usable size");
                               free(p);
                       }
               }
       }
#undef LG_MAX
#undef LG_MIN
}
TEST_END

TEST_BEGIN(test_lg_align_and_zero) {
       /*
        * Use volatile to workaround buffer overflow false positives
        * (-D_FORTIFY_SOURCE=3).
        */
       void *volatile p, *volatile q;
       unsigned lg_align;
       size_t sz;
#define MAX_LG_ALIGN 25
#define MAX_VALIDATE (ZU(1) << 22)

       lg_align = 0;
       p = mallocx(1, MALLOCX_LG_ALIGN(lg_align)|MALLOCX_ZERO);
       expect_ptr_not_null(p, "Unexpected mallocx() error");

       for (lg_align++; lg_align <= MAX_LG_ALIGN; lg_align++) {
               q = rallocx(p, 1, MALLOCX_LG_ALIGN(lg_align)|MALLOCX_ZERO);
               expect_ptr_not_null(q,
                   "Unexpected rallocx() error for lg_align=%u", lg_align);
               expect_ptr_null(
                   (void *)((uintptr_t)q & ((ZU(1) << lg_align)-1)),
                   "%p inadequately aligned for lg_align=%u", q, lg_align);
               sz = sallocx(q, 0);
               if ((sz << 1) <= MAX_VALIDATE) {
                       expect_false(validate_fill(q, 0, 0, sz),
                           "Expected zeroed memory");
               } else {
                       expect_false(validate_fill(q, 0, 0, MAX_VALIDATE),
                           "Expected zeroed memory");
                       expect_false(validate_fill(
                           (void *)((uintptr_t)q+sz-MAX_VALIDATE),
                           0, 0, MAX_VALIDATE), "Expected zeroed memory");
               }
               p = q;
       }
       dallocx(p, 0);
#undef MAX_VALIDATE
#undef MAX_LG_ALIGN
}
TEST_END

/*
* GCC "-Walloc-size-larger-than" warning detects when one of the memory
* allocation functions is called with a size larger than the maximum size that
* they support. Here we want to explicitly test that the allocation functions
* do indeed fail properly when this is the case, which triggers the warning.
* Therefore we disable the warning for these tests.
*/
JEMALLOC_DIAGNOSTIC_PUSH
JEMALLOC_DIAGNOSTIC_IGNORE_ALLOC_SIZE_LARGER_THAN

TEST_BEGIN(test_overflow) {
       size_t largemax;
       void *p;

       largemax = get_large_size(get_nlarge()-1);

       p = mallocx(1, 0);
       expect_ptr_not_null(p, "Unexpected mallocx() failure");

       expect_ptr_null(rallocx(p, largemax+1, 0),
           "Expected OOM for rallocx(p, size=%#zx, 0)", largemax+1);

       expect_ptr_null(rallocx(p, ZU(PTRDIFF_MAX)+1, 0),
           "Expected OOM for rallocx(p, size=%#zx, 0)", ZU(PTRDIFF_MAX)+1);

       expect_ptr_null(rallocx(p, SIZE_T_MAX, 0),
           "Expected OOM for rallocx(p, size=%#zx, 0)", SIZE_T_MAX);

       expect_ptr_null(rallocx(p, 1, MALLOCX_ALIGN(ZU(PTRDIFF_MAX)+1)),
           "Expected OOM for rallocx(p, size=1, MALLOCX_ALIGN(%#zx))",
           ZU(PTRDIFF_MAX)+1);

       dallocx(p, 0);
}
TEST_END

/* Re-enable the "-Walloc-size-larger-than=" warning */
JEMALLOC_DIAGNOSTIC_POP

int
main(void) {
       return test(
           test_grow_and_shrink,
           test_zero,
           test_align,
           test_align_enum,
           test_lg_align_and_zero,
           test_overflow);
}