Annotation of embedaddon/quagga/tests/test-checksum.c, revision 1.1.1.1

1.1       misho       1: #include <zebra.h>
                      2: #include <stdlib.h>
                      3: #include <time.h>
                      4: 
                      5: #include "checksum.h"
                      6: 
                      7: struct thread_master *master;
                      8: 
                      9: struct acc_vals {
                     10:   int c0;
                     11:   int c1;
                     12: };
                     13: 
                     14: struct csum_vals {
                     15:   struct acc_vals a;
                     16:   int x; 
                     17:   int y;
                     18: };
                     19: 
                     20: static struct csum_vals ospfd_vals, isisd_vals;
                     21: 
                     22: typedef size_t testsz_t;
                     23: typedef uint16_t testoff_t;
                     24: 
                     25: /* Fletcher Checksum -- Refer to RFC1008. */
                     26: #define MODX                 4102
                     27: 
                     28: /* Accumulator phase of checksum */
                     29: static 
                     30: struct acc_vals
                     31: accumulate (u_char *buffer, testsz_t len, testoff_t off)
                     32: {
                     33:   u_int8_t *p;
                     34:   u_int16_t *csum;
                     35:   int i, init_len, partial_len;
                     36:   struct acc_vals ret;
                     37:   
                     38:   csum = (u_int16_t *) (buffer + off);
                     39:   *(csum) = 0;
                     40:   
                     41:   p = buffer;
                     42:   ret.c0 = 0;
                     43:   ret.c1 = 0;
                     44:   init_len = len;
                     45:   
                     46:   while (len != 0)
                     47:     {
                     48:       partial_len = MIN(len, MODX);
                     49: 
                     50:       for (i = 0; i < partial_len; i++)
                     51:        {
                     52:          ret.c0 = ret.c0 + *(p++);
                     53:          ret.c1 += ret.c0;
                     54:        }
                     55: 
                     56:       ret.c0 = ret.c0 % 255;
                     57:       ret.c1 = ret.c1 % 255;
                     58: 
                     59:       len -= partial_len;
                     60:     }
                     61:   return ret;
                     62: }
                     63: 
                     64: /* The final reduction phase.
                     65:  * This one should be the original ospfd version 
                     66:  */
                     67: static u_int16_t 
                     68: reduce_ospfd (struct csum_vals *vals, testsz_t len, testoff_t off)
                     69: {
                     70: #define x vals->x
                     71: #define y vals->y
                     72: #define c0 vals->a.c0
                     73: #define c1 vals->a.c1
                     74: 
                     75:   x = ((len - off - 1) * c0 - c1) % 255;
                     76:   
                     77:   if (x <= 0)
                     78:     x += 255;
                     79:   y = 510 - c0 - x;
                     80:   if (y > 255)
                     81:     y -= 255;
                     82: 
                     83:    /* take care endian issue. */
                     84:    return htons ((x << 8) + y); 
                     85: #undef x
                     86: #undef y
                     87: #undef c0
                     88: #undef c1
                     89: }
                     90: 
                     91: /* slightly different concatenation */
                     92: static u_int16_t 
                     93: reduce_ospfd1 (struct csum_vals *vals, testsz_t len, testoff_t off)
                     94: {
                     95: #define x vals->x
                     96: #define y vals->y
                     97: #define c0 vals->a.c0
                     98: #define c1 vals->a.c1
                     99: 
                    100:   x = ((len - off - 1) * c0 - c1) % 255;
                    101:   if (x <= 0)
                    102:     x += 255;
                    103:   y = 510 - c0 - x;
                    104:   if (y > 255)
                    105:     y -= 255;
                    106: 
                    107:    /* take care endian issue. */
                    108:    return htons ((x << 8) | (y & 0xff)); 
                    109: #undef x
                    110: #undef y
                    111: #undef c0
                    112: #undef c1
                    113: }
                    114: 
                    115: /* original isisd version */
                    116: static u_int16_t 
                    117: reduce_isisd (struct csum_vals *vals, testsz_t len, testoff_t off)
                    118: {
                    119: #define x vals->x
                    120: #define y vals->y
                    121: #define c0 vals->a.c0
                    122: #define c1 vals->a.c1
                    123:   u_int32_t mul;
                    124:   
                    125:   mul = (len - off)*(c0);
                    126:   x = mul - c0 - c1;
                    127:   y = c1 - mul - 1;
                    128: 
                    129:   if (y > 0)
                    130:     y++;
                    131:   if (x < 0)
                    132:     x--;
                    133: 
                    134:   x %= 255;
                    135:   y %= 255;
                    136: 
                    137:   if (x == 0)
                    138:     x = 255;
                    139:   if (y == 0)
                    140:     y = 1;
                    141: 
                    142:   return htons ((x << 8) | (y & 0xff));
                    143: 
                    144: #undef x
                    145: #undef y
                    146: #undef c0
                    147: #undef c1
                    148: }
                    149: 
                    150: /* Is the -1 in y wrong perhaps? */
                    151: static u_int16_t 
                    152: reduce_isisd_yfix (struct csum_vals *vals, testsz_t len, testoff_t off)
                    153: {
                    154: #define x vals->x
                    155: #define y vals->y
                    156: #define c0 vals->a.c0
                    157: #define c1 vals->a.c1
                    158:   u_int32_t mul;
                    159:   
                    160:   mul = (len - off)*(c0);
                    161:   x = mul - c0 - c1;
                    162:   y = c1 - mul;
                    163: 
                    164:   if (y > 0)
                    165:     y++;
                    166:   if (x < 0)
                    167:     x--;
                    168: 
                    169:   x %= 255;
                    170:   y %= 255;
                    171: 
                    172:   if (x == 0)
                    173:     x = 255;
                    174:   if (y == 0)
                    175:     y = 1;
                    176: 
                    177:   return htons ((x << 8) | (y & 0xff));
                    178: 
                    179: #undef x
                    180: #undef y
                    181: #undef c0
                    182: #undef c1
                    183: }
                    184: 
                    185: /* Move the mods yp */
                    186: static u_int16_t 
                    187: reduce_isisd_mod (struct csum_vals *vals, testsz_t len, testoff_t off)
                    188: {
                    189: #define x vals->x
                    190: #define y vals->y
                    191: #define c0 vals->a.c0
                    192: #define c1 vals->a.c1
                    193:   u_int32_t mul;
                    194:   
                    195:   mul = (len - off)*(c0);
                    196:   x = mul - c1 - c0;
                    197:   y = c1 - mul - 1;
                    198: 
                    199:   x %= 255;
                    200:   y %= 255;
                    201: 
                    202:   if (y > 0)
                    203:     y++;
                    204:   if (x < 0)
                    205:     x--;
                    206: 
                    207:   if (x == 0)
                    208:     x = 255;
                    209:   if (y == 0)
                    210:     y = 1;
                    211: 
                    212:   return htons ((x << 8) | (y & 0xff));
                    213: 
                    214: #undef x
                    215: #undef y
                    216: #undef c0
                    217: #undef c1
                    218: }
                    219: 
                    220: /* Move the mods up + fix y */
                    221: static u_int16_t 
                    222: reduce_isisd_mody (struct csum_vals *vals, testsz_t len, testoff_t off)
                    223: {
                    224: #define x vals->x
                    225: #define y vals->y
                    226: #define c0 vals->a.c0
                    227: #define c1 vals->a.c1
                    228:   u_int32_t mul;
                    229:   
                    230:   mul = (len - off)*(c0);
                    231:   x = mul - c0 - c1;
                    232:   y = c1 - mul;
                    233: 
                    234:   x %= 255;
                    235:   y %= 255;
                    236: 
                    237:   if (y > 0)
                    238:     y++;
                    239:   if (x < 0)
                    240:     x--;
                    241: 
                    242:   if (x == 0)
                    243:     x = 255;
                    244:   if (y == 0)
                    245:     y = 1;
                    246: 
                    247:   return htons ((x << 8) | (y & 0xff));
                    248: 
                    249: #undef x
                    250: #undef y
                    251: #undef c0
                    252: #undef c1
                    253: }
                    254: 
                    255: struct reductions_t {
                    256:   const char *name;
                    257:   u_int16_t (*f) (struct csum_vals *, testsz_t, testoff_t);
                    258: } reducts[] = {
                    259:   { .name = "ospfd",           .f = reduce_ospfd },
                    260:   { .name = "ospfd-1",         .f = reduce_ospfd1 },
                    261:   { .name = "isisd",           .f = reduce_isisd },
                    262:   { .name = "isisd-yfix",      .f = reduce_isisd_yfix },
                    263:   { .name = "isisd-mod",       .f = reduce_isisd_mod },
                    264:   { .name = "isisd-mody",      .f = reduce_isisd_mody },
                    265:   { NULL, NULL },
                    266: };
                    267: 
                    268: /* The original ospfd checksum */
                    269: static u_int16_t
                    270: ospfd_checksum (u_char *buffer, testsz_t len, testoff_t off)
                    271: {
                    272:   u_char *sp, *ep, *p, *q;
                    273:   int c0 = 0, c1 = 0;
                    274:   int x, y;
                    275:   u_int16_t checksum, *csum;
                    276: 
                    277:   csum = (u_int16_t *) (buffer + off);
                    278:   *(csum) = 0;
                    279:   
                    280:   sp = buffer;
                    281: 
                    282:   for (ep = sp + len; sp < ep; sp = q)
                    283:     {
                    284:       q = sp + MODX;
                    285:       if (q > ep)
                    286:         q = ep;
                    287:       for (p = sp; p < q; p++)
                    288:         {
                    289:           c0 += *p;
                    290:           c1 += c0;
                    291:         }
                    292:       c0 %= 255;
                    293:       c1 %= 255;
                    294:     }
                    295:   
                    296:   ospfd_vals.a.c0 = c0;
                    297:   ospfd_vals.a.c1 = c1;
                    298:   
                    299:   //printf ("%s: len %u, off %u, c0 %d, c1 %d\n",
                    300:   //        __func__, len, off, c0, c1);
                    301: 
                    302:   x = ((int)(len - off - 1) * (int)c0 - (int)c1) % 255;
                    303:   
                    304:   if (x <= 0)
                    305:     x += 255;
                    306:   y = 510 - c0 - x;
                    307:   if (y > 255)
                    308:     y -= 255;
                    309:   
                    310:   ospfd_vals.x = x;
                    311:   ospfd_vals.y = y;
                    312:   
                    313:   buffer[off] = x;
                    314:   buffer[off + 1] = y;
                    315:   
                    316:   /* take care endian issue. */
                    317:   checksum = htons ((x << 8) | (y & 0xff));
                    318: 
                    319:   return (checksum);
                    320: }
                    321: 
                    322: /* the original, broken isisd checksum */
                    323: static u_int16_t
                    324: iso_csum_create (u_char * buffer, testsz_t len, testoff_t off)
                    325: {
                    326: 
                    327:   u_int8_t *p;
                    328:   int x;
                    329:   int y;
                    330:   u_int32_t mul;
                    331:   u_int32_t c0;
                    332:   u_int32_t c1;
                    333:   u_int16_t checksum, *csum;
                    334:   int i, init_len, partial_len;
                    335: 
                    336:   checksum = 0;
                    337:   
                    338:   csum = (u_int16_t *) (buffer + off);
                    339:   *(csum) = checksum;
                    340:   
                    341:   p = buffer;
                    342:   c0 = 0;
                    343:   c1 = 0;
                    344:   init_len = len;
                    345:   
                    346:   while (len != 0)
                    347:     {
                    348:       partial_len = MIN(len, MODX);
                    349: 
                    350:       for (i = 0; i < partial_len; i++)
                    351:        {
                    352:          c0 = c0 + *(p++);
                    353:          c1 += c0;
                    354:        }
                    355: 
                    356:       c0 = c0 % 255;
                    357:       c1 = c1 % 255;
                    358: 
                    359:       len -= partial_len;
                    360:     }
                    361: 
                    362:   isisd_vals.a.c0 = c0;
                    363:   isisd_vals.a.c1 = c1;
                    364:   
                    365:   mul = (init_len - off) * c0;
                    366: 
                    367:   x = mul - c1 - c0;
                    368:   y = c1 - mul - 1;
                    369: 
                    370:   if (y > 0)
                    371:     y++;
                    372:   if (x < 0)
                    373:     x--;
                    374: 
                    375:   x %= 255;
                    376:   y %= 255;
                    377: 
                    378:   if (x == 0)
                    379:     x = 255;
                    380:   if (y == 0)
                    381:     y = 1;
                    382:   
                    383:   isisd_vals.x = x;
                    384:   isisd_vals.y = y;
                    385:   
                    386:   checksum = htons((x << 8) | (y & 0xFF));
                    387:   
                    388:   *(csum) = checksum;
                    389:   
                    390:   /* return the checksum for user usage */
                    391:   return checksum;
                    392: }
                    393: 
                    394: static int
                    395: verify (u_char * buffer, testsz_t len)
                    396: {
                    397:   u_int8_t *p;
                    398:   u_int32_t c0;
                    399:   u_int32_t c1;
                    400:   u_int16_t checksum;
                    401:   int i, partial_len;
                    402:  
                    403:   p = buffer;
                    404:   checksum = 0;
                    405: 
                    406:   c0 = 0;
                    407:   c1 = 0;
                    408: 
                    409:   while (len)
                    410:     {
                    411:       partial_len = MIN(len, 5803);
                    412: 
                    413:       for (i = 0; i < partial_len; i++)
                    414:         {
                    415:           c0 = c0 + *(p++);
                    416:           c1 += c0;
                    417:         }
                    418:       c0 = c0 % 255;
                    419:       c1 = c1 % 255;
                    420: 
                    421:       len -= partial_len;
                    422:     }
                    423: 
                    424:   if (c0 == 0 && c1 == 0)
                    425:     return 0;
                    426: 
                    427:   return 1;
                    428: }
                    429: 
                    430: int  /* return checksum in low-order 16 bits */
                    431: in_cksum_optimized(void *parg, int nbytes)
                    432: {
                    433:        u_short *ptr = parg;
                    434:        register long           sum;            /* assumes long == 32 bits */
                    435:        register u_short        answer;         /* assumes u_short == 16 bits */
                    436:        register int count;
                    437:        /*
                    438:         * Our algorithm is simple, using a 32-bit accumulator (sum),
                    439:         * we add sequential 16-bit words to it, and at the end, fold back
                    440:         * all the carry bits from the top 16 bits into the lower 16 bits.
                    441:         */
                    442: 
                    443:        sum = 0;
                    444:        count = nbytes >> 1; /* div by 2 */
                    445:        for(ptr--; count; --count)
                    446:          sum += *++ptr;
                    447: 
                    448:        if (nbytes & 1) /* Odd */
                    449:          sum += *(u_char *)(++ptr);   /* one byte only */
                    450: 
                    451:        /*
                    452:         * Add back carry outs from top 16 bits to low 16 bits.
                    453:         */
                    454: 
                    455:        sum  = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);    /* add high-16 to low-16 */
                    456:        sum += (sum >> 16);                     /* add carry */
                    457:        answer = ~sum;          /* ones-complement, then truncate to 16 bits */
                    458:        return(answer);
                    459: }
                    460: 
                    461: 
                    462: int /* return checksum in low-order 16 bits */
                    463: in_cksum_rfc(void *parg, int count)
                    464: /* from RFC 1071 */
                    465: {
                    466:        u_short *addr = parg;
                    467:        /* Compute Internet Checksum for "count" bytes
                    468:         *         beginning at location "addr".
                    469:         */
                    470:        register long  sum = 0;
                    471: 
                    472:        while (count > 1)  {
                    473:          /*  This is the inner loop */
                    474:          sum += *addr++;
                    475:          count -= 2;
                    476:        }
                    477:        /*  Add left-over byte, if any */
                    478:        if (count > 0) {
                    479:          sum += *(u_char *)addr;
                    480:        }
                    481: 
                    482:        /*  Fold 32-bit sum to 16 bits */
                    483:        while (sum>>16)
                    484:            sum = (sum & 0xffff) + (sum >> 16);
                    485:        return ~sum;
                    486: }
                    487: 
                    488: 
                    489: int
                    490: main(int argc, char **argv)
                    491: {
                    492: /* 60017 65629 702179 */
                    493: #define MAXDATALEN 60017
                    494: #define BUFSIZE MAXDATALEN + sizeof(u_int16_t)
                    495:   u_char buffer[BUFSIZE];
                    496:   int exercise = 0;
                    497: #define EXERCISESTEP 257
                    498:   
                    499:   srandom (time (NULL));
                    500:   
                    501:   while (1) {
                    502:     u_int16_t ospfd, isisd, lib, in_csum, in_csum_res, in_csum_rfc;
                    503:     int i,j;
                    504: 
                    505:     exercise += EXERCISESTEP;
                    506:     exercise %= MAXDATALEN;
                    507:     
                    508:     for (i = 0; i < exercise; i += sizeof (long int)) {
                    509:       long int rand = random ();
                    510:       
                    511:       for (j = sizeof (long int); j > 0; j--)
                    512:         buffer[i + (sizeof (long int) - j)] = (rand >> (j * 8)) & 0xff;
                    513:     }
                    514:     
                    515:     in_csum = in_cksum(buffer, exercise);
                    516:     in_csum_res = in_cksum_optimized(buffer, exercise);
                    517:     in_csum_rfc = in_cksum_rfc(buffer, exercise);
                    518:     if (in_csum_res != in_csum || in_csum != in_csum_rfc)
                    519:       printf ("verify: in_chksum failed in_csum:%x, in_csum_res:%x,"
                    520:              "in_csum_rfc %x, len:%d\n", 
                    521:              in_csum, in_csum_res, in_csum_rfc, exercise);
                    522: 
                    523:     ospfd = ospfd_checksum (buffer, exercise + sizeof(u_int16_t), exercise);
                    524:     if (verify (buffer, exercise + sizeof(u_int16_t)))
                    525:       printf ("verify: ospfd failed\n");
                    526:     isisd = iso_csum_create (buffer, exercise + sizeof(u_int16_t), exercise);
                    527:     if (verify (buffer, exercise + sizeof(u_int16_t)))
                    528:       printf ("verify: isisd failed\n");
                    529:     lib = fletcher_checksum (buffer, exercise + sizeof(u_int16_t), exercise);
                    530:     if (verify (buffer, exercise + sizeof(u_int16_t)))
                    531:       printf ("verify: lib failed\n");
                    532:     
                    533:     if (ospfd != lib) {
                    534:       printf ("Mismatch in values at size %u\n"
                    535:               "ospfd: 0x%04x\tc0: %d\tc1: %d\tx: %d\ty: %d\n"
                    536:               "isisd: 0x%04x\tc0: %d\tc1: %d\tx: %d\ty: %d\n"
                    537:               "lib: 0x%04x\n",
                    538:               exercise,
                    539:               ospfd, ospfd_vals.a.c0, ospfd_vals.a.c1, ospfd_vals.x, ospfd_vals.y,
                    540:               isisd, isisd_vals.a.c0, isisd_vals.a.c1, isisd_vals.x, isisd_vals.y,
                    541:               lib
                    542:               );
                    543:       
                    544:       /* Investigate reduction phase discrepencies */
                    545:       if (ospfd_vals.a.c0 == isisd_vals.a.c0
                    546:           && ospfd_vals.a.c1 == isisd_vals.a.c1) {
                    547:         printf ("\n");
                    548:         for (i = 0; reducts[i].name != NULL; i++) {    
                    549:           ospfd = reducts[i].f (&ospfd_vals,
                    550:                                 exercise + sizeof (u_int16_t),
                    551:                                 exercise);
                    552:           printf ("%20s: x: %02x, y %02x, checksum 0x%04x\n",
                    553:                   reducts[i].name, ospfd_vals.x & 0xff, ospfd_vals.y & 0xff, ospfd);
                    554:         }
                    555:       }
                    556:               
                    557:       printf ("\n  u_char testdata [] = {\n  ");
                    558:       for (i = 0; i < exercise; i++) {
                    559:         printf ("0x%02x,%s",
                    560:                 buffer[i],
                    561:                 (i + 1) % 8 ? " " : "\n  ");
                    562:       }
                    563:       printf ("\n}\n");
                    564:       exit (1);
                    565:     }
                    566:   }
                    567: }

FreeBSD-CVSweb <freebsd-cvsweb@FreeBSD.org>