[BACK]Return to bitmap.c CVS log [TXT][DIR] Up to [local] / src / usr.bin / ssh

Annotation of src/usr.bin/ssh/bitmap.c, Revision 1.2

1.1       djm         1: /*
                      2:  * Copyright (c) 2015 Damien Miller <djm@mindrot.org>
                      3:  *
                      4:  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
                      5:  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
                      6:  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
                      7:  *
                      8:  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
                      9:  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
                     10:  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
                     11:  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
                     12:  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
                     13:  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
                     14:  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
                     15:  */
                     16:
                     17: #include <sys/types.h>
                     18: #include <string.h>
                     19: #include <stdlib.h>
                     20:
                     21: #include "bitmap.h"
                     22:
                     23: #define BITMAP_WTYPE   u_int
                     24: #define BITMAP_MAX     (1<<24)
                     25: #define BITMAP_BYTES   (sizeof(BITMAP_WTYPE))
                     26: #define BITMAP_BITS    (sizeof(BITMAP_WTYPE) * 8)
                     27: #define BITMAP_WMASK   ((BITMAP_WTYPE)BITMAP_BITS - 1)
                     28: struct bitmap {
                     29:        BITMAP_WTYPE *d;
                     30:        size_t len; /* number of words allocated */
                     31:        size_t top; /* index of top word allocated */
                     32: };
                     33:
                     34: struct bitmap *
                     35: bitmap_new(void)
                     36: {
                     37:        struct bitmap *ret;
                     38:
                     39:        if ((ret = calloc(1, sizeof(*ret))) == NULL)
                     40:                return NULL;
                     41:        if ((ret->d = calloc(1, BITMAP_BYTES)) == NULL) {
                     42:                free(ret);
                     43:                return NULL;
                     44:        }
                     45:        ret->len = 1;
                     46:        ret->top = 0;
                     47:        return ret;
                     48: }
                     49:
                     50: void
                     51: bitmap_free(struct bitmap *b)
                     52: {
                     53:        if (b != NULL && b->d != NULL) {
                     54:                memset(b->d, 0, b->len);
                     55:                free(b->d);
                     56:        }
                     57:        free(b);
                     58: }
                     59:
                     60: void
                     61: bitmap_zero(struct bitmap *b)
                     62: {
                     63:        memset(b->d, 0, b->len * BITMAP_BYTES);
                     64:        b->top = 0;
                     65: }
                     66:
                     67: int
                     68: bitmap_test_bit(struct bitmap *b, u_int n)
                     69: {
                     70:        if (b->top >= b->len)
                     71:                return 0; /* invalid */
                     72:        if (b->len == 0 || (n / BITMAP_BITS) > b->top)
                     73:                return 0;
                     74:        return (b->d[n / BITMAP_BITS] >> (n & BITMAP_WMASK)) & 1;
                     75: }
                     76:
                     77: static int
                     78: reserve(struct bitmap *b, u_int n)
                     79: {
                     80:        BITMAP_WTYPE *tmp;
                     81:        size_t nlen;
                     82:
                     83:        if (b->top >= b->len || n > BITMAP_MAX)
                     84:                return -1; /* invalid */
                     85:        nlen = (n / BITMAP_BITS) + 1;
                     86:        if (b->len < nlen) {
                     87:                if ((tmp = reallocarray(b->d, nlen, BITMAP_BYTES)) == NULL)
                     88:                        return -1;
                     89:                b->d = tmp;
                     90:                memset(b->d + b->len, 0, (nlen - b->len) * BITMAP_BYTES);
                     91:                b->len = nlen;
                     92:        }
                     93:        return 0;
                     94: }
                     95:
                     96: int
                     97: bitmap_set_bit(struct bitmap *b, u_int n)
                     98: {
                     99:        int r;
                    100:        size_t offset;
                    101:
                    102:        if ((r = reserve(b, n)) != 0)
                    103:                return r;
                    104:        offset = n / BITMAP_BITS;
                    105:        if (offset > b->top)
                    106:                b->top = offset;
                    107:        b->d[offset] |= (BITMAP_WTYPE)1 << (n & BITMAP_WMASK);
                    108:        return 0;
                    109: }
                    110:
                    111: /* Resets b->top to point to the most significant bit set in b->d */
                    112: static void
                    113: retop(struct bitmap *b)
                    114: {
                    115:        if (b->top >= b->len)
                    116:                return;
                    117:        while (b->top > 0 && b->d[b->top] == 0)
                    118:                b->top--;
                    119: }
                    120:
                    121: void
                    122: bitmap_clear_bit(struct bitmap *b, u_int n)
                    123: {
                    124:        size_t offset;
                    125:
                    126:        if (b->top >= b->len || n > BITMAP_MAX)
                    127:                return; /* invalid */
                    128:        offset = n / BITMAP_BITS;
                    129:        if (offset > b->top)
                    130:                return;
                    131:        b->d[offset] &= ~((BITMAP_WTYPE)1 << (n & BITMAP_WMASK));
                    132:        /* The top may have changed as a result of the clear */
                    133:        retop(b);
                    134: }
                    135:
                    136: size_t
                    137: bitmap_nbits(struct bitmap *b)
                    138: {
                    139:        size_t bits;
                    140:        BITMAP_WTYPE w;
                    141:
                    142:        retop(b);
                    143:        if (b->top >= b->len)
                    144:                return 0; /* invalid */
                    145:        if (b->len == 0 || (b->top == 0 && b->d[0] == 0))
                    146:                return 0;
                    147:        /* Find MSB set */
                    148:        w = b->d[b->top];
                    149:        bits = (b->top + 1) * BITMAP_BITS;
                    150:        while (!(w & ((BITMAP_WTYPE)1 << (BITMAP_BITS - 1)))) {
                    151:                w <<= 1;
                    152:                bits--;
                    153:        }
                    154:        return bits;
                    155: }
                    156:
                    157: size_t
                    158: bitmap_nbytes(struct bitmap *b)
                    159: {
                    160:        return (bitmap_nbits(b) + 7) / 8;
                    161: }
                    162:
                    163: int
                    164: bitmap_to_string(struct bitmap *b, void *p, size_t l)
                    165: {
                    166:        u_char *s = (u_char *)p;
                    167:        size_t i, j, k, need = bitmap_nbytes(b);
                    168:
                    169:        if (l < need || b->top >= b->len)
                    170:                return -1;
                    171:        if (l > need)
                    172:                l = need;
                    173:        /* Put the bytes from LSB backwards */
                    174:        for (i = k = 0; i < b->top + 1; i++) {
                    175:                for (j = 0; j < BITMAP_BYTES; j++) {
                    176:                        if (k >= l)
                    177:                                break;
                    178:                        s[need - 1 - k++] = (b->d[i] >> (j * 8)) & 0xff;
                    179:                }
                    180:        }
                    181:        return 0;
                    182: }
                    183:
                    184: int
                    185: bitmap_from_string(struct bitmap *b, const void *p, size_t l)
                    186: {
                    187:        int r;
                    188:        size_t i, offset, shift;
                    189:        u_char *s = (u_char *)p;
                    190:
                    191:        if (l > BITMAP_MAX / 8)
                    192:                return -1;
                    193:        if ((r = reserve(b, l * 8)) != 0)
                    194:                return r;
                    195:        bitmap_zero(b);
                    196:        if (l == 0)
                    197:                return 0;
                    198:        b->top = offset = ((l + (BITMAP_BYTES - 1)) / BITMAP_BYTES) - 1;
                    199:        shift = ((l + (BITMAP_BYTES - 1)) % BITMAP_BYTES) * 8;
                    200:        for (i = 0; i < l; i++) {
                    201:                b->d[offset] |= (BITMAP_WTYPE)s[i] << shift;
                    202:                if (shift == 0) {
                    203:                        offset--;
                    204:                        shift = BITMAP_BITS - 8;
                    205:                } else
                    206:                        shift -= 8;
                    207:        }
                    208:        retop(b);
                    209:        return 0;
                    210: }
                    211:
                    212: #ifdef BITMAP_TEST
                    213:
                    214: /* main() test against OpenSSL BN */
                    215: #include <err.h>
                    216: #include <openssl/bn.h>
                    217: #include <stdio.h>
                    218: #include <stdarg.h>
                    219:
                    220: #define LIM 131
                    221: #define FAIL(...) fail(__FILE__, __LINE__, __VA_ARGS__)
                    222:
                    223: void
                    224: bitmap_dump(struct bitmap *b, FILE *f)
                    225: {
                    226:        size_t i;
                    227:
                    228:        fprintf(f, "bitmap %p len=%zu top=%zu d =", b, b->len, b->top);
                    229:        for (i = 0; i < b->len; i++) {
                    230:                fprintf(f, " %0*llx", (int)BITMAP_BITS / 4,
                    231:                    (unsigned long long)b->d[i]);
                    232:        }
                    233:        fputc('\n', f);
                    234: }
                    235:
                    236: static void
                    237: fail(char *file, int line, char *fmt, ...)
                    238: {
                    239:        va_list ap;
                    240:
                    241:        fprintf(stderr, "%s:%d ", file, line);
                    242:        va_start(ap, fmt);
                    243:        vfprintf(stderr, fmt, ap);
                    244:        va_end(ap);
                    245:        fputc('\n', stdout);
                    246:        /* abort(); */
                    247:        exit(1);
                    248: }
                    249:
                    250: static void
                    251: dump(const char *s, const u_char *buf, size_t l)
                    252: {
                    253:        size_t i;
                    254:
                    255:        fprintf(stderr, "%s len %zu = ", s, l);
                    256:        for (i = 0; i < l; i++)
                    257:                fprintf(stderr, "%02x ", buf[i]);
                    258:        fputc('\n', stderr);
                    259: }
                    260:
                    261: int main(void) {
                    262:        struct bitmap *b = bitmap_new();
                    263:        BIGNUM *bn = BN_new();
                    264:        size_t len;
                    265:        int i, j, k, n;
                    266:        u_char bbuf[1024], bnbuf[1024];
                    267:        int r;
                    268:
                    269:        for (i = -1; i < LIM; i++) {
                    270:                fputc('i', stdout);
                    271:                fflush(stdout);
                    272:                for (j = -1; j < LIM; j++) {
                    273:                        for (k = -1; k < LIM; k++) {
                    274:                                bitmap_zero(b);
                    275:                                BN_clear(bn);
                    276:                                /* Test setting bits */
                    277:                                if (i > 0 && bitmap_set_bit(b, i) != 0)
                    278:                                        FAIL("bitmap_set_bit %d fail", i);
                    279:                                if (j > 0 && bitmap_set_bit(b, j) != 0)
                    280:                                        FAIL("bitmap_set_bit %d fail", j);
                    281:                                if (k > 0 && bitmap_set_bit(b, k) != 0)
                    282:                                        FAIL("bitmap_set_bit %d fail", k);
                    283:                                if ((i > 0 && BN_set_bit(bn, i) != 1) ||
                    284:                                    (j > 0 && BN_set_bit(bn, j) != 1) ||
                    285:                                    (k > 0 && BN_set_bit(bn, k) != 1))
                    286:                                        FAIL("BN_set_bit fail");
                    287:                                for (n = 0; n < LIM; n++) {
                    288:                                        if (BN_is_bit_set(bn, n) !=
                    289:                                            bitmap_test_bit(b, n)) {
                    290:                                                FAIL("miss %d/%d/%d %d "
                    291:                                                    "%d %d", i, j, k, n,
                    292:                                                    BN_is_bit_set(bn, n),
                    293:                                                    bitmap_test_bit(b, n));
                    294:                                        }
                    295:                                }
                    296:                                /* Test length calculations */
                    297:                                if (BN_num_bytes(bn) != (int)bitmap_nbytes(b)) {
                    298:                                        FAIL("bytes %d/%d/%d %d != %zu",
                    299:                                            i, j, k, BN_num_bytes(bn),
                    300:                                            bitmap_nbytes(b));
                    301:                                }
                    302:                                if (BN_num_bits(bn) != (int)bitmap_nbits(b)) {
                    303:                                        FAIL("bits %d/%d/%d %d != %zu",
                    304:                                            i, j, k, BN_num_bits(bn),
                    305:                                            bitmap_nbits(b));
                    306:                                }
                    307:                                /* Test serialisation */
                    308:                                len = bitmap_nbytes(b);
                    309:                                memset(bbuf, 0xfc, sizeof(bbuf));
                    310:                                if (bitmap_to_string(b, bbuf,
                    311:                                    sizeof(bbuf)) != 0)
                    312:                                        FAIL("bitmap_to_string %d/%d/%d",
                    313:                                            i, j, k);
                    314:                                for (n = len; n < (int)sizeof(bbuf); n++) {
                    315:                                        if (bbuf[n] != 0xfc)
                    316:                                                FAIL("bad string "
                    317:                                                    "%d/%d/%d %d 0x%02x",
                    318:                                                    i, j, k, n, bbuf[n]);
                    319:                                }
                    320:                                if ((r = BN_bn2bin(bn, bnbuf)) < 0)
                    321:                                        FAIL("BN_bn2bin %d/%d/%d",
                    322:                                            i, j, k);
                    323:                                if ((size_t)r != len)
                    324:                                        FAIL("len bad %d/%d/%d", i, j, k);
                    325:                                if (memcmp(bbuf, bnbuf, len) != 0) {
                    326:                                        dump("bbuf", bbuf, sizeof(bbuf));
                    327:                                        dump("bnbuf", bnbuf, sizeof(bnbuf));
                    328:                                        FAIL("buf bad %d/%d/%d", i, j, k);
                    329:                                }
                    330:                                /* Test deserialisation */
                    331:                                bitmap_zero(b);
                    332:                                if (bitmap_from_string(b, bnbuf, len) != 0)
                    333:                                        FAIL("bitmap_to_string %d/%d/%d",
                    334:                                            i, j, k);
                    335:                                for (n = 0; n < LIM; n++) {
                    336:                                        if (BN_is_bit_set(bn, n) !=
                    337:                                            bitmap_test_bit(b, n)) {
                    338:                                                FAIL("miss %d/%d/%d %d "
                    339:                                                    "%d %d", i, j, k, n,
                    340:                                                    BN_is_bit_set(bn, n),
                    341:                                                    bitmap_test_bit(b, n));
                    342:                                        }
                    343:                                }
                    344:                                /* Test clearing bits */
                    345:                                for (n = 0; n < LIM; n++) {
                    346:                                        if (bitmap_set_bit(b, n) != 0) {
                    347:                                                bitmap_dump(b, stderr);
                    348:                                                FAIL("bitmap_set_bit %d "
                    349:                                                    "fail", n);
                    350:                                        }
                    351:                                        if (BN_set_bit(bn, n) != 1)
                    352:                                                FAIL("BN_set_bit fail");
                    353:                                }
                    354:                                if (i > 0) {
                    355:                                        bitmap_clear_bit(b, i);
                    356:                                        BN_clear_bit(bn, i);
                    357:                                }
                    358:                                if (j > 0) {
                    359:                                        bitmap_clear_bit(b, j);
                    360:                                        BN_clear_bit(bn, j);
                    361:                                }
                    362:                                if (k > 0) {
                    363:                                        bitmap_clear_bit(b, k);
                    364:                                        BN_clear_bit(bn, k);
                    365:                                }
                    366:                                for (n = 0; n < LIM; n++) {
                    367:                                        if (BN_is_bit_set(bn, n) !=
                    368:                                            bitmap_test_bit(b, n)) {
                    369:                                                bitmap_dump(b, stderr);
                    370:                                                FAIL("cmiss %d/%d/%d %d "
                    371:                                                    "%d %d", i, j, k, n,
                    372:                                                    BN_is_bit_set(bn, n),
                    373:                                                    bitmap_test_bit(b, n));
                    374:                                        }
                    375:                                }
                    376:                        }
                    377:                }
                    378:        }
                    379:        fputc('\n', stdout);
                    380:        bitmap_free(b);
                    381:        BN_free(bn);
                    382:
                    383:        return 0;
                    384: }
                    385: #endif