source: zzuf/trunk/src/zzuf.c @ 1560

Last change on this file since 1560 was 1560, checked in by Sam Hocevar, 14 years ago
  • Network support.
  • Property svn:keywords set to Id
File size: 17.8 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 1560 2007-01-05 07:52:30Z 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            { "network",   1, NULL, 'N' },
114            { "protect",   1, NULL, 'P' },
115            { "quiet",     0, NULL, 'q' },
116            { "ratio",     1, NULL, 'r' },
117            { "refuse",    1, NULL, 'R' },
118            { "seed",      1, NULL, 's' },
119            { "signal",    0, NULL, 'S' },
120            { "max-time",  1, NULL, 'T' },
121            { "version",   0, NULL, 'v' },
122        };
123        int c = getopt_long(argc, argv, "B:cdE:F:hiI:NP:qr:R:s:ST:v",
124                            long_options, &option_index);
125#   else
126#       define MOREINFO "Try `%s -h' for more information.\n"
127        int c = getopt(argc, argv, "B:cdE:F:hiI:NP:qr:R:s:ST:v");
128#   endif
129        if(c == -1)
130            break;
131
132        switch(c)
133        {
134        case 'I': /* --include */
135            include = merge_regex(include, optarg);
136            if(!include)
137            {
138                printf("%s: invalid regex -- `%s'\n", argv[0], optarg);
139                return EXIT_FAILURE;
140            }
141            break;
142        case 'E': /* --exclude */
143            exclude = merge_regex(exclude, optarg);
144            if(!exclude)
145            {
146                printf("%s: invalid regex -- `%s'\n", argv[0], optarg);
147                return EXIT_FAILURE;
148            }
149            break;
150        case 'c': /* --cmdline */
151            cmdline = 1;
152            break;
153        case 'i': /* --stdin */
154            setenv("ZZUF_STDIN", "1", 1);
155            break;
156        case 'N': /* --network */
157            setenv("ZZUF_NETWORK", "1", 1);
158            break;
159        case 's': /* --seed */
160            parser = strchr(optarg, ':');
161            seed = atoi(optarg);
162            endseed = parser ? atoi(parser + 1) : seed + 1;
163            break;
164        case 'r': /* --ratio */
165            setenv("ZZUF_RATIO", optarg, 1);
166            break;
167        case 'F': /* --fork */
168            parallel = atoi(optarg) > 1 ? atoi(optarg) : 1;
169            break;
170        case 'B': /* --max-bytes */
171            maxbytes = atoi(optarg);
172            break;
173        case 'T': /* --max-time */
174            maxtime = atof(optarg);
175            break;
176        case 'P': /* --protect */
177            setenv("ZZUF_PROTECT", optarg, 1);
178            break;
179        case 'R': /* --refuse */
180            setenv("ZZUF_REFUSE", optarg, 1);
181            break;
182        case 'q': /* --quiet */
183            quiet = 1;
184            break;
185        case 'S': /* --signal */
186            setenv("ZZUF_SIGNAL", "1", 1);
187            break;
188        case 'd': /* --debug */
189            setenv("ZZUF_DEBUG", "1", 1);
190            break;
191        case 'h': /* --help */
192            usage();
193            return 0;
194        case 'v': /* --version */
195            version();
196            return 0;
197        default:
198            printf("%s: invalid option -- %c\n", argv[0], c);
199            printf(MOREINFO, argv[0]);
200            return EXIT_FAILURE;
201        }
202    }
203#else
204#   define MOREINFO "Usage: %s message...\n"
205    int optind = 1;
206#endif
207
208    if(optind >= argc)
209    {
210        printf("%s: missing argument\n", argv[0]);
211        printf(MOREINFO, argv[0]);
212        return EXIT_FAILURE;
213    }
214
215    if(cmdline)
216    {
217        int dashdash = 0;
218
219        for(i = optind + 1; i < argc; i++)
220        {
221            if(dashdash)
222                include = merge_file(include, argv[i]);
223            else if(!strcmp("--", argv[i]))
224                dashdash = 1;
225            else if(argv[i][0] != '-')
226                include = merge_file(include, argv[i]);
227        }
228    }
229
230    if(include)
231        setenv("ZZUF_INCLUDE", include, 1);
232    if(exclude)
233        setenv("ZZUF_EXCLUDE", exclude, 1);
234
235    /* Allocate memory for children handling */
236    child_list = malloc(parallel * sizeof(struct child_list));
237    for(i = 0; i < parallel; i++)
238        child_list[i].status = STATUS_FREE;
239    child_count = 0;
240
241    /* Preload libzzuf.so */
242    set_environment(argv[0]);
243
244    /* Create new argv */
245    newargv = malloc((argc - optind + 1) * sizeof(char *));
246    memcpy(newargv, argv + optind, (argc - optind) * sizeof(char *));
247    newargv[argc - optind] = (char *)NULL;
248
249    /* Handle children in our way */
250    signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
251
252    /* Main loop */
253    while(child_count || seed < endseed)
254    {
255        /* Spawn one new child, if necessary */
256        if(child_count < parallel && seed < endseed)
257            spawn_child(newargv);
258
259        /* Cleanup dead or dying children */
260        clean_children();
261
262        /* Read data from children */
263        read_children();
264    }
265
266    /* Clean up */
267    free(newargv);
268    free(child_list);
269
270    return EXIT_SUCCESS;   
271}
272
273static char *merge_file(char *regex, char *file)
274{
275    char *newfile = malloc(1 + 2 * strlen(file) + 1 + 1), *tmp = newfile;
276
277    *tmp++ = '^';
278    while(*file)
279    {
280        if(strchr("^.[$()|*+?{\\", *file))
281            *tmp++ = '\\';
282        *tmp++ = *file++;
283    }
284    *tmp++ = '$';
285    *tmp++ = '\0';
286
287    tmp = merge_regex(regex, newfile);
288    free(newfile);
289    return tmp;
290}
291
292static char *merge_regex(char *regex, char *string)
293{
294    regex_t optre;
295
296    if(regex)
297    {
298        regex = realloc(regex, strlen(regex) + strlen(string) + 1 + 1);
299        sprintf(regex + strlen(regex) - 1, "|%s)", string);
300    }
301    else
302    {
303        regex = malloc(1 + strlen(string) + 1 + 1);
304        sprintf(regex, "(%s)", string);
305    }
306
307    if(regcomp(&optre, regex, REG_EXTENDED) != 0)
308    {
309        free(regex);
310        return NULL;
311    }
312    regfree(&optre);
313
314    return regex;
315}
316
317static void spawn_child(char **argv)
318{
319    static int const files[] = { DEBUG_FILENO, STDERR_FILENO, STDOUT_FILENO };
320    char buf[BUFSIZ];
321    int fd[3][2];
322    pid_t pid;
323    int i, j;
324
325    /* Find an empty slot */
326    for(i = 0; i < parallel; i++)
327        if(child_list[i].status == STATUS_FREE)
328            break;
329
330    /* Prepare communication pipe */
331    for(j = 0; j < 3; j++)
332        if(pipe(fd[j]) == -1)
333        {
334            perror("pipe");
335            return;
336        }
337
338    /* Fork and launch child */
339    pid = fork();
340    switch(pid)
341    {
342        case -1:
343            perror("fork");
344            return;
345        case 0:
346            /* We’re the child */
347            for(j = 0; j < 3; j++)
348            {
349                close(fd[j][0]);
350                dup2(fd[j][1], files[j]);
351                close(fd[j][1]);
352            }
353
354            /* Set environment variables */
355            sprintf(buf, "%i", seed);
356            setenv("ZZUF_SEED", buf, 1);
357
358            /* Run our process */
359            if(execvp(argv[0], argv))
360            {
361                perror(argv[0]);
362                exit(EXIT_FAILURE);
363            }
364            break;
365        default:
366            /* We’re the parent, acknowledge spawn */
367            child_list[i].date = time(NULL);
368            child_list[i].pid = pid;
369            for(j = 0; j < 3; j++)
370            {
371                close(fd[j][1]);
372                child_list[i].fd[j] = fd[j][0];
373            }
374            child_list[i].bytes = 0;
375            child_list[i].seed = seed;
376            child_list[i].status = STATUS_RUNNING;
377            child_count++;
378            seed++;
379            break;
380    }
381}
382
383static void clean_children(void)
384{
385    time_t now = time(NULL);
386    int i, j;
387
388    /* Terminate children if necessary */
389    for(i = 0; i < parallel; i++)
390    {
391        if(child_list[i].status == STATUS_RUNNING
392            && maxbytes >= 0 && child_list[i].bytes > maxbytes)
393        {
394            fprintf(stdout, "seed %i: data exceeded, sending SIGTERM\n",
395                    child_list[i].seed);
396            kill(child_list[i].pid, SIGTERM);
397            child_list[i].date = now;
398            child_list[i].status = STATUS_SIGTERM;
399        }
400
401        if(child_list[i].status == STATUS_RUNNING
402            && maxtime >= 0.0
403            && difftime(now, child_list[i].date) > maxtime)
404        {
405            fprintf(stdout, "seed %i: time exceeded, sending SIGTERM\n",
406                    child_list[i].seed);
407            kill(child_list[i].pid, SIGTERM);
408            child_list[i].date = now;
409            child_list[i].status = STATUS_SIGTERM;
410        }
411    }
412
413    /* Kill children if necessary */
414    for(i = 0; i < parallel; i++)
415    {
416        if(child_list[i].status == STATUS_SIGTERM
417            && difftime(now, child_list[i].date) > 2.0)
418        {
419            fprintf(stdout, "seed %i: not responding, sending SIGKILL\n",
420                    child_list[i].seed);
421            kill(child_list[i].pid, SIGKILL);
422            child_list[i].status = STATUS_SIGKILL;
423        }
424    }
425
426    /* Collect dead children */
427    for(i = 0; i < parallel; i++)
428    {
429        int status;
430        pid_t pid;
431
432        if(child_list[i].status != STATUS_SIGKILL
433            && child_list[i].status != STATUS_SIGTERM
434            && child_list[i].status != STATUS_EOF)
435            continue;
436
437        pid = waitpid(child_list[i].pid, &status, WNOHANG);
438        if(pid <= 0)
439            continue;
440
441        if(WIFEXITED(status) && WEXITSTATUS(status))
442            fprintf(stdout, "seed %i: exit %i\n",
443                    child_list[i].seed, WEXITSTATUS(status));
444        else if(WIFSIGNALED(status))
445            fprintf(stdout, "seed %i: signal %i\n",
446                    child_list[i].seed, WTERMSIG(status));
447
448        for(j = 0; j < 3; j++)
449            if(child_list[i].fd[j] >= 0)
450                close(child_list[i].fd[j]);
451
452        child_list[i].status = STATUS_FREE;
453        child_count--;
454    }
455
456    fflush(stdout);
457}
458
459static void read_children(void)
460{
461    struct timeval tv;
462    fd_set fdset;
463    int i, j, ret, maxfd = 0;
464
465    /* Read data from all sockets */
466    FD_ZERO(&fdset);
467    for(i = 0; i < parallel; i++)
468    {
469        if(child_list[i].status != STATUS_RUNNING)
470            continue;
471
472        for(j = 0; j < 3; j++)
473            ZZUF_FD_SET(child_list[i].fd[j], &fdset, maxfd);
474    }
475    tv.tv_sec = 0;
476    tv.tv_usec = 1000;
477
478    ret = select(maxfd + 1, &fdset, NULL, NULL, &tv);
479    if(ret < 0)
480        perror("select");
481    if(ret <= 0)
482        return;
483
484    /* XXX: cute (i, j) iterating hack */
485    for(i = 0, j = 0; i < parallel; i += (j == 2), j = (j + 1) % 3)
486    {
487        char buf[BUFSIZ];
488
489        if(child_list[i].status != STATUS_RUNNING)
490            continue;
491
492        if(!ZZUF_FD_ISSET(child_list[i].fd[j], &fdset))
493            continue;
494
495        ret = read(child_list[i].fd[j], buf, BUFSIZ - 1);
496        if(ret > 0)
497        {
498            /* We got data */
499            if(j != 0)
500                child_list[i].bytes += ret;
501            if(!quiet || j == 0)
502                write((j < 2) ? STDERR_FILENO : STDOUT_FILENO, buf, ret);
503        }
504        else if(ret == 0)
505        {
506            /* End of file reached */
507            close(child_list[i].fd[j]);
508            child_list[i].fd[j] = -1;
509
510            if(child_list[i].fd[0] == -1 && child_list[i].fd[1] == -1
511               && child_list[i].fd[2] == -1)
512                child_list[i].status = STATUS_EOF;
513        }
514    }
515}
516
517static void set_environment(char const *progpath)
518{
519    char *libpath, *tmp;
520    int len = strlen(progpath);
521#ifdef __APPLE__
522#   define FILENAME "libzzuf.dylib"
523#   define PRELOAD "DYLD_INSERT_LIBRARIES"
524    setenv("DYLD_FORCE_FLAT_NAMESPACE", "1", 1);
525#else
526#   define FILENAME "libzzuf.so"
527#   define PRELOAD "LD_PRELOAD"
528#endif
529
530    libpath = malloc(len + strlen("/.libs/" FILENAME) + 1);
531    strcpy(libpath, progpath);
532    tmp = strrchr(libpath, '/');
533    strcpy(tmp ? tmp + 1 : libpath, ".libs/" FILENAME);
534    if(access(libpath, R_OK) == 0)
535        setenv(PRELOAD, libpath, 1);
536    else
537        setenv(PRELOAD, LIBDIR "/" FILENAME, 1);
538    free(libpath);
539}
540
541static void version(void)
542{
543    printf("zzuf %s\n", VERSION);
544    printf("Copyright (C) 2006 Sam Hocevar <sam@zoy.org>\n");
545    printf("This is free software.  You may redistribute copies of it under the\n");
546    printf("terms of the Do What The Fuck You Want To Public License, Version 2\n");
547    printf("<http://sam.zoy.org/wtfpl/>.\n");
548    printf("There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.\n");
549    printf("\n");
550    printf("Written by Sam Hocevar. Report bugs to <sam@zoy.org>.\n");
551}
552
553#if defined(HAVE_GETOPT_H)
554static void usage(void)
555{
556    printf("Usage: zzuf [ -cdiNqS ] [ -r ratio ] [ -s seed | -s start:stop ]\n");
557    printf("                        [ -F children ] [ -B bytes ] [ -T seconds ]\n");
558    printf("                        [ -P protect ] [ -R refuse ]\n");
559    printf("                        [ -I include ] [ -E exclude ] COMMAND [ARGS]...\n");
560    printf("       zzuf -h\n");
561    printf("       zzuf -v\n");
562    printf("Run COMMAND and randomly fuzz its input.\n");
563    printf("\n");
564    printf("Mandatory arguments to long options are mandatory for short options too.\n");
565#   ifdef HAVE_GETOPT_LONG
566    printf("  -B, --max-bytes <n>      kill children that output more than <n> bytes\n");
567    printf("  -c, --cmdline            only fuzz files specified in the command line\n");
568    printf("  -d, --debug              print debug messages\n");
569    printf("  -E, --exclude <regex>    do not fuzz files matching <regex>\n");
570    printf("  -F, --fork <count>       number of concurrent children (default 1)\n");
571    printf("  -i, --stdin              fuzz standard input\n");
572    printf("  -I, --include <regex>    only fuzz files matching <regex>\n");
573    printf("  -N, --network            fuzz network input\n");
574    printf("  -P, --protect <list>     protect bytes and characters in <list>\n");
575    printf("  -q, --quiet              do not print children's messages\n");
576    printf("  -r, --ratio <ratio>      bit fuzzing ratio (default 0.004)\n");
577    printf("  -R, --refuse <list>      refuse bytes and characters in <list>\n");
578    printf("  -s, --seed <seed>        random seed (default 0)\n");
579    printf("      --seed <start:stop>  specify a seed range\n");
580    printf("  -S, --signal             prevent children from diverting crashing signals\n");
581    printf("  -T, --max-time <n>       kill children that run for more than <n> seconds\n");
582    printf("  -h, --help               display this help and exit\n");
583    printf("  -v, --version            output version information and exit\n");
584#   else
585    printf("  -B <n>           kill children that output more than <n> bytes\n");
586    printf("  -c               only fuzz files specified in the command line\n");
587    printf("  -d               print debug messages\n");
588    printf("  -E <regex>       do not fuzz files matching <regex>\n");
589    printf("  -F <count>       number of concurrent forks (default 1)\n");
590    printf("  -i               fuzz standard input\n");
591    printf("  -I <regex>       only fuzz files matching <regex>\n");
592    printf("  -N               fuzz network input\n");
593    printf("  -P <list>        protect bytes and characters in <list>\n");
594    printf("  -q               do not print the fuzzed application's messages\n");
595    printf("  -r <ratio>       bit fuzzing ratio (default 0.004)\n");
596    printf("  -R <list>        refuse bytes and characters in <list>\n");
597    printf("  -s <seed>        random seed (default 0)\n");
598    printf("     <start:stop>  specify a seed range\n");
599    printf("  -S               prevent children from diverting crashing signals\n");
600    printf("  -T <n>           kill children that run for more than <n> seconds\n");
601    printf("  -h               display this help and exit\n");
602    printf("  -v               output version information and exit\n");
603#   endif
604    printf("\n");
605    printf("Written by Sam Hocevar. Report bugs to <sam@zoy.org>.\n");
606}
607#endif
608
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.