source: zzuf/trunk/src/zzuf.c @ 1555

Last change on this file since 1555 was 1555, checked in by Sam Hocevar, 14 years ago
  • Implemented -R / --refuse.
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 17.5 KB
Line 
1/*
2 *  zzuf - general purpose fuzzer
3 *  Copyright (c) 2006 Sam Hocevar <sam@zoy.org>
4 *                All Rights Reserved
5 *
6 *  $Id: zzuf.c 1555 2007-01-04 08:59:05Z sam $
7 *
8 *  This program is free software. It comes without any warranty, to
9 *  the extent permitted by applicable law. You can redistribute it
10 *  and/or modify it under the terms of the Do What The Fuck You Want
11 *  To Public License, Version 2, as published by Sam Hocevar. See
12 *  http://sam.zoy.org/wtfpl/COPYING for more details.
13 */
14
15/*
16 *  main.c: main program
17 */
18
19#include "config.h"
20
21#if defined HAVE_STDINT_H
22#   include <stdint.h>
23#elif defined HAVE_INTTYPES_H
24#   include <inttypes.h>
25#endif
26#if defined(HAVE_GETOPT_H)
27#   include <getopt.h>
28#endif
29#include <stdio.h>
30#include <stdlib.h>
31#include <unistd.h>
32#include <regex.h>
33#include <string.h>
34#include <signal.h>
35#include <errno.h>
36#include <sys/time.h>
37#include <time.h>
38#include <sys/wait.h>
39
40#include "random.h"
41#include "libzzuf.h"
42
43static void spawn_child(char **);
44static void clean_children(void);
45static void read_children(void);
46
47static char *merge_regex(char *, char *);
48static char *merge_file(char *, char *);
49static void set_environment(char const *);
50static void version(void);
51#if defined(HAVE_GETOPT_H)
52static void usage(void);
53#endif
54
55static struct child_list
56{
57    enum status
58    {
59        STATUS_FREE,
60        STATUS_RUNNING,
61        STATUS_SIGTERM,
62        STATUS_SIGKILL,
63        STATUS_EOF,
64    } status;
65
66    pid_t pid;
67    int fd[3]; /* 0 is debug, 1 is stderr, 2 is stdout */
68    int bytes, seed;
69    time_t date;
70} *child_list;
71static int parallel = 1, child_count = 0;
72
73static int seed = 0;
74static int endseed = 1;
75static int quiet = 0;
76static int maxbytes = -1;
77static double maxtime = -1.0;
78
79#define ZZUF_FD_SET(fd, p_fdset, maxfd) \
80    if(fd >= 0) \
81    { \
82        FD_SET(fd, p_fdset); \
83        if(fd > maxfd) \
84            maxfd = fd; \
85    }
86
87#define ZZUF_FD_ISSET(fd, p_fdset) \
88    ((fd >= 0) && (FD_ISSET(fd, p_fdset)))
89
90int main(int argc, char *argv[])
91{
92    char **newargv;
93    char *parser, *include = NULL, *exclude = NULL;
94    int i, cmdline = 0;
95
96#if defined(HAVE_GETOPT_H)
97    for(;;)
98    {
99#   ifdef HAVE_GETOPT_LONG
100#       define MOREINFO "Try `%s --help' for more information.\n"
101        int option_index = 0;
102        static struct option long_options[] =
103        {
104            /* Long option, needs arg, flag, short option */
105            { "max-bytes", 1, NULL, 'B' },
106            { "cmdline",   0, NULL, 'c' },
107            { "debug",     0, NULL, 'd' },
108            { "exclude",   1, NULL, 'E' },
109            { "fork",      1, NULL, 'F' },
110            { "help",      0, NULL, 'h' },
111            { "stdin",     0, NULL, 'i' },
112            { "include",   1, NULL, 'I' },
113            { "protect",   1, NULL, 'P' },
114            { "quiet",     0, NULL, 'q' },
115            { "ratio",     1, NULL, 'r' },
116            { "refuse",    1, NULL, 'R' },
117            { "seed",      1, NULL, 's' },
118            { "signal",    0, NULL, 'S' },
119            { "max-time",  1, NULL, 'T' },
120            { "version",   0, NULL, 'v' },
121        };
122        int c = getopt_long(argc, argv, "B:cdE:F:hiI:P:qr:R:s:ST:v",
123                            long_options, &option_index);
124#   else
125#       define MOREINFO "Try `%s -h' for more information.\n"
126        int c = getopt(argc, argv, "B:cdE:F:hiI:P:qr:R:s:ST:v");
127#   endif
128        if(c == -1)
129            break;
130
131        switch(c)
132        {
133        case 'I': /* --include */
134            include = merge_regex(include, optarg);
135            if(!include)
136            {
137                printf("%s: invalid regex -- `%s'\n", argv[0], optarg);
138                return EXIT_FAILURE;
139            }
140            break;
141        case 'E': /* --exclude */
142            exclude = merge_regex(exclude, optarg);
143            if(!exclude)
144            {
145                printf("%s: invalid regex -- `%s'\n", argv[0], optarg);
146                return EXIT_FAILURE;
147            }
148            break;
149        case 'c': /* --cmdline */
150            cmdline = 1;
151            break;
152        case 'i': /* --stdin */
153            setenv("ZZUF_STDIN", "1", 1);
154            break;
155        case 's': /* --seed */
156            parser = strchr(optarg, ':');
157            seed = atoi(optarg);
158            endseed = parser ? atoi(parser + 1) : seed + 1;
159            break;
160        case 'r': /* --ratio */
161            setenv("ZZUF_RATIO", optarg, 1);
162            break;
163        case 'F': /* --fork */
164            parallel = atoi(optarg) > 1 ? atoi(optarg) : 1;
165            break;
166        case 'B': /* --max-bytes */
167            maxbytes = atoi(optarg);
168            break;
169        case 'T': /* --max-time */
170            maxtime = atof(optarg);
171            break;
172        case 'P': /* --protect */
173            setenv("ZZUF_PROTECT", optarg, 1);
174            break;
175        case 'R': /* --refuse */
176            setenv("ZZUF_REFUSE", optarg, 1);
177            break;
178        case 'q': /* --quiet */
179            quiet = 1;
180            break;
181        case 'S': /* --signal */
182            setenv("ZZUF_SIGNAL", "1", 1);
183            break;
184        case 'd': /* --debug */
185            setenv("ZZUF_DEBUG", "1", 1);
186            break;
187        case 'h': /* --help */
188            usage();
189            return 0;
190        case 'v': /* --version */
191            version();
192            return 0;
193        default:
194            printf("%s: invalid option -- %c\n", argv[0], c);
195            printf(MOREINFO, argv[0]);
196            return EXIT_FAILURE;
197        }
198    }
199#else
200#   define MOREINFO "Usage: %s message...\n"
201    int optind = 1;
202#endif
203
204    if(optind >= argc)
205    {
206        printf("%s: missing argument\n", argv[0]);
207        printf(MOREINFO, argv[0]);
208        return EXIT_FAILURE;
209    }
210
211    if(cmdline)
212    {
213        int dashdash = 0;
214
215        for(i = optind + 1; i < argc; i++)
216        {
217            if(dashdash)
218                include = merge_file(include, argv[i]);
219            else if(!strcmp("--", argv[i]))
220                dashdash = 1;
221            else if(argv[i][0] != '-')
222                include = merge_file(include, argv[i]);
223        }
224    }
225
226    if(include)
227        setenv("ZZUF_INCLUDE", include, 1);
228    if(exclude)
229        setenv("ZZUF_EXCLUDE", exclude, 1);
230
231    /* Allocate memory for children handling */
232    child_list = malloc(parallel * sizeof(struct child_list));
233    for(i = 0; i < parallel; i++)
234        child_list[i].status = STATUS_FREE;
235    child_count = 0;
236
237    /* Preload libzzuf.so */
238    set_environment(argv[0]);
239
240    /* Create new argv */
241    newargv = malloc((argc - optind + 1) * sizeof(char *));
242    memcpy(newargv, argv + optind, (argc - optind) * sizeof(char *));
243    newargv[argc - optind] = (char *)NULL;
244
245    /* Handle children in our way */
246    signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
247
248    /* Main loop */
249    while(child_count || seed < endseed)
250    {
251        /* Spawn one new child, if necessary */
252        if(child_count < parallel && seed < endseed)
253            spawn_child(newargv);
254
255        /* Cleanup dead or dying children */
256        clean_children();
257
258        /* Read data from children */
259        read_children();
260    }
261
262    /* Clean up */
263    free(newargv);
264    free(child_list);
265
266    return EXIT_SUCCESS;   
267}
268
269static char *merge_file(char *regex, char *file)
270{
271    char *newfile = malloc(1 + 2 * strlen(file) + 1 + 1), *tmp = newfile;
272
273    *tmp++ = '^';
274    while(*file)
275    {
276        if(strchr("^.[$()|*+?{\\", *file))
277            *tmp++ = '\\';
278        *tmp++ = *file++;
279    }
280    *tmp++ = '$';
281    *tmp++ = '\0';
282
283    tmp = merge_regex(regex, newfile);
284    free(newfile);
285    return tmp;
286}
287
288static char *merge_regex(char *regex, char *string)
289{
290    regex_t optre;
291
292    if(regex)
293    {
294        regex = realloc(regex, strlen(regex) + strlen(string) + 1 + 1);
295        sprintf(regex + strlen(regex) - 1, "|%s)", string);
296    }
297    else
298    {
299        regex = malloc(1 + strlen(string) + 1 + 1);
300        sprintf(regex, "(%s)", string);
301    }
302
303    if(regcomp(&optre, regex, REG_EXTENDED) != 0)
304    {
305        free(regex);
306        return NULL;
307    }
308    regfree(&optre);
309
310    return regex;
311}
312
313static void spawn_child(char **argv)
314{
315    static int const files[] = { DEBUG_FILENO, STDERR_FILENO, STDOUT_FILENO };
316    char buf[BUFSIZ];
317    int fd[3][2];
318    pid_t pid;
319    int i, j;
320
321    /* Find an empty slot */
322    for(i = 0; i < parallel; i++)
323        if(child_list[i].status == STATUS_FREE)
324            break;
325
326    /* Prepare communication pipe */
327    for(j = 0; j < 3; j++)
328        if(pipe(fd[j]) == -1)
329        {
330            perror("pipe");
331            return;
332        }
333
334    /* Fork and launch child */
335    pid = fork();
336    switch(pid)
337    {
338        case -1:
339            perror("fork");
340            return;
341        case 0:
342            /* We’re the child */
343            for(j = 0; j < 3; j++)
344            {
345                close(fd[j][0]);
346                dup2(fd[j][1], files[j]);
347                close(fd[j][1]);
348            }
349
350            /* Set environment variables */
351            sprintf(buf, "%i", seed);
352            setenv("ZZUF_SEED", buf, 1);
353
354            /* Run our process */
355            if(execvp(argv[0], argv))
356            {
357                perror(argv[0]);
358                exit(EXIT_FAILURE);
359            }
360            break;
361        default:
362            /* We’re the parent, acknowledge spawn */
363            child_list[i].date = time(NULL);
364            child_list[i].pid = pid;
365            for(j = 0; j < 3; j++)
366            {
367                close(fd[j][1]);
368                child_list[i].fd[j] = fd[j][0];
369            }
370            child_list[i].bytes = 0;
371            child_list[i].seed = seed;
372            child_list[i].status = STATUS_RUNNING;
373            child_count++;
374            seed++;
375            break;
376    }
377}
378
379static void clean_children(void)
380{
381    time_t now = time(NULL);
382    int i, j;
383
384    /* Terminate children if necessary */
385    for(i = 0; i < parallel; i++)
386    {
387        if(child_list[i].status == STATUS_RUNNING
388            && maxbytes >= 0 && child_list[i].bytes > maxbytes)
389        {
390            fprintf(stdout, "seed %i: data exceeded, sending SIGTERM\n",
391                    child_list[i].seed);
392            kill(child_list[i].pid, SIGTERM);
393            child_list[i].date = now;
394            child_list[i].status = STATUS_SIGTERM;
395        }
396
397        if(child_list[i].status == STATUS_RUNNING
398            && maxtime >= 0.0
399            && difftime(now, child_list[i].date) > maxtime)
400        {
401            fprintf(stdout, "seed %i: time exceeded, sending SIGTERM\n",
402                    child_list[i].seed);
403            kill(child_list[i].pid, SIGTERM);
404            child_list[i].date = now;
405            child_list[i].status = STATUS_SIGTERM;
406        }
407    }
408
409    /* Kill children if necessary */
410    for(i = 0; i < parallel; i++)
411    {
412        if(child_list[i].status == STATUS_SIGTERM
413            && difftime(now, child_list[i].date) > 2.0)
414        {
415            fprintf(stdout, "seed %i: not responding, sending SIGKILL\n",
416                    child_list[i].seed);
417            kill(child_list[i].pid, SIGKILL);
418            child_list[i].status = STATUS_SIGKILL;
419        }
420    }
421
422    /* Collect dead children */
423    for(i = 0; i < parallel; i++)
424    {
425        int status;
426        pid_t pid;
427
428        if(child_list[i].status != STATUS_SIGKILL
429            && child_list[i].status != STATUS_SIGTERM
430            && child_list[i].status != STATUS_EOF)
431            continue;
432
433        pid = waitpid(child_list[i].pid, &status, WNOHANG);
434        if(pid <= 0)
435            continue;
436
437        if(WIFEXITED(status) && WEXITSTATUS(status))
438            fprintf(stdout, "seed %i: exit %i\n",
439                    child_list[i].seed, WEXITSTATUS(status));
440        else if(WIFSIGNALED(status))
441            fprintf(stdout, "seed %i: signal %i\n",
442                    child_list[i].seed, WTERMSIG(status));
443
444        for(j = 0; j < 3; j++)
445            if(child_list[i].fd[j] >= 0)
446                close(child_list[i].fd[j]);
447
448        child_list[i].status = STATUS_FREE;
449        child_count--;
450    }
451
452    fflush(stdout);
453}
454
455static void read_children(void)
456{
457    struct timeval tv;
458    fd_set fdset;
459    int i, j, ret, maxfd = 0;
460
461    /* Read data from all sockets */
462    FD_ZERO(&fdset);
463    for(i = 0; i < parallel; i++)
464    {
465        if(child_list[i].status != STATUS_RUNNING)
466            continue;
467
468        for(j = 0; j < 3; j++)
469            ZZUF_FD_SET(child_list[i].fd[j], &fdset, maxfd);
470    }
471    tv.tv_sec = 0;
472    tv.tv_usec = 1000;
473
474    ret = select(maxfd + 1, &fdset, NULL, NULL, &tv);
475    if(ret < 0)
476        perror("select");
477    if(ret <= 0)
478        return;
479
480    /* XXX: cute (i, j) iterating hack */
481    for(i = 0, j = 0; i < parallel; i += (j == 2), j = (j + 1) % 3)
482    {
483        char buf[BUFSIZ];
484
485        if(child_list[i].status != STATUS_RUNNING)
486            continue;
487
488        if(!ZZUF_FD_ISSET(child_list[i].fd[j], &fdset))
489            continue;
490
491        ret = read(child_list[i].fd[j], buf, BUFSIZ - 1);
492        if(ret > 0)
493        {
494            /* We got data */
495            if(j != 0)
496                child_list[i].bytes += ret;
497            if(!quiet || j == 0)
498                write((j < 2) ? STDERR_FILENO : STDOUT_FILENO, buf, ret);
499        }
500        else if(ret == 0)
501        {
502            /* End of file reached */
503            close(child_list[i].fd[j]);
504            child_list[i].fd[j] = -1;
505
506            if(child_list[i].fd[0] == -1 && child_list[i].fd[1] == -1
507               && child_list[i].fd[2] == -1)
508                child_list[i].status = STATUS_EOF;
509        }
510    }
511}
512
513static void set_environment(char const *progpath)
514{
515    char *libpath, *tmp;
516    int len = strlen(progpath);
517#ifdef __APPLE__
518#   define FILENAME "libzzuf.dylib"
519#   define PRELOAD "DYLD_INSERT_LIBRARIES"
520    setenv("DYLD_FORCE_FLAT_NAMESPACE", "1", 1);
521#else
522#   define FILENAME "libzzuf.so"
523#   define PRELOAD "LD_PRELOAD"
524#endif
525
526    libpath = malloc(len + strlen("/.libs/" FILENAME) + 1);
527    strcpy(libpath, progpath);
528    tmp = strrchr(libpath, '/');
529    strcpy(tmp ? tmp + 1 : libpath, ".libs/" FILENAME);
530    if(access(libpath, R_OK) == 0)
531        setenv(PRELOAD, libpath, 1);
532    else
533        setenv(PRELOAD, LIBDIR "/" FILENAME, 1);
534    free(libpath);
535}
536
537static void version(void)
538{
539    printf("zzuf %s\n", VERSION);
540    printf("Copyright (C) 2006 Sam Hocevar <sam@zoy.org>\n");
541    printf("This is free software.  You may redistribute copies of it under the\n");
542    printf("terms of the Do What The Fuck You Want To Public License, Version 2\n");
543    printf("<http://sam.zoy.org/wtfpl/>.\n");
544    printf("There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.\n");
545    printf("\n");
546    printf("Written by Sam Hocevar. Report bugs to <sam@zoy.org>.\n");
547}
548
549#if defined(HAVE_GETOPT_H)
550static void usage(void)
551{
552    printf("Usage: zzuf [ -cdiqS ] [ -r ratio ] [ -s seed | -s start:stop ]\n");
553    printf("                       [ -F children ] [ -B bytes ] [ -T seconds ]\n");
554    printf("                       [ -P protect ] [ -R refuse ]\n");
555    printf("                       [ -I include ] [ -E exclude ] COMMAND [ARGS]...\n");
556    printf("       zzuf -h\n");
557    printf("       zzuf -v\n");
558    printf("Run COMMAND and randomly fuzz its input.\n");
559    printf("\n");
560    printf("Mandatory arguments to long options are mandatory for short options too.\n");
561#   ifdef HAVE_GETOPT_LONG
562    printf("  -B, --max-bytes <n>      kill children that output more than <n> bytes\n");
563    printf("  -c, --cmdline            only fuzz files specified in the command line\n");
564    printf("  -d, --debug              print debug messages\n");
565    printf("  -E, --exclude <regex>    do not fuzz files matching <regex>\n");
566    printf("  -F, --fork <count>       number of concurrent children (default 1)\n");
567    printf("  -i, --stdin              fuzz standard input\n");
568    printf("  -I, --include <regex>    only fuzz files matching <regex>\n");
569    printf("  -P, --protect <list>     protect bytes and characters in <list>\n");
570    printf("  -q, --quiet              do not print children's messages\n");
571    printf("  -r, --ratio <ratio>      bit fuzzing ratio (default 0.004)\n");
572    printf("  -R, --refuse <list>      refuse bytes and characters in <list>\n");
573    printf("  -s, --seed <seed>        random seed (default 0)\n");
574    printf("      --seed <start:stop>  specify a seed range\n");
575    printf("  -S, --signal             prevent children from diverting crashing signals\n");
576    printf("  -T, --max-time <n>       kill children that run for more than <n> seconds\n");
577    printf("  -h, --help               display this help and exit\n");
578    printf("  -v, --version            output version information and exit\n");
579#   else
580    printf("  -B <n>           kill children that output more than <n> bytes\n");
581    printf("  -c               only fuzz files specified in the command line\n");
582    printf("  -d               print debug messages\n");
583    printf("  -E <regex>       do not fuzz files matching <regex>\n");
584    printf("  -F <count>       number of concurrent forks (default 1)\n");
585    printf("  -i               fuzz standard input\n");
586    printf("  -I <regex>       only fuzz files matching <regex>\n");
587    printf("  -P <list>        protect bytes and characters in <list>\n");
588    printf("  -q               do not print the fuzzed application's messages\n");
589    printf("  -r <ratio>       bit fuzzing ratio (default 0.004)\n");
590    printf("  -R <list>        refuse bytes and characters in <list>\n");
591    printf("  -s <seed>        random seed (default 0)\n");
592    printf("     <start:stop>  specify a seed range\n");
593    printf("  -S               prevent children from diverting crashing signals\n");
594    printf("  -T <n>           kill children that run for more than <n> seconds\n");
595    printf("  -h               display this help and exit\n");
596    printf("  -v               output version information and exit\n");
597#   endif
598    printf("\n");
599    printf("Written by Sam Hocevar. Report bugs to <sam@zoy.org>.\n");
600}
601#endif
602
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.