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#define _GNU_SOURCE

#include <endian.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <sys/types.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>

#include <linux/futex.h>

static void sleep_ms(uint64_t ms)
{
  usleep(ms * 1000);
}

static uint64_t current_time_ms(void)
{
  struct timespec ts;
  if (clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts))
    exit(1);
  return (uint64_t)ts.tv_sec * 1000 + (uint64_t)ts.tv_nsec / 1000000;
}

static void thread_start(void* (*fn)(void*), void* arg)
{
  pthread_t th;
  pthread_attr_t attr;
  pthread_attr_init(&attr);
  pthread_attr_setstacksize(&attr, 128 << 10);
  int i;
  for (i = 0; i < 100; i++) {
    if (pthread_create(&th, &attr, fn, arg) == 0) {
      pthread_attr_destroy(&attr);
      return;
    }
    if (errno == EAGAIN) {
      usleep(50);
      continue;
    }
    break;
  }
  exit(1);
}

typedef struct {
  int state;
} event_t;

static void event_init(event_t* ev)
{
  ev->state = 0;
}

static void event_reset(event_t* ev)
{
  ev->state = 0;
}

static void event_set(event_t* ev)
{
  if (ev->state)
    exit(1);
  __atomic_store_n(&ev->state, 1, __ATOMIC_RELEASE);
  syscall(SYS_futex, &ev->state, FUTEX_WAKE | FUTEX_PRIVATE_FLAG, 1000000);
}

static void event_wait(event_t* ev)
{
  while (!__atomic_load_n(&ev->state, __ATOMIC_ACQUIRE))
    syscall(SYS_futex, &ev->state, FUTEX_WAIT | FUTEX_PRIVATE_FLAG, 0, 0);
}

static int event_isset(event_t* ev)
{
  return __atomic_load_n(&ev->state, __ATOMIC_ACQUIRE);
}

static int event_timedwait(event_t* ev, uint64_t timeout)
{
  uint64_t start = current_time_ms();
  uint64_t now = start;
  for (;;) {
    uint64_t remain = timeout - (now - start);
    struct timespec ts;
    ts.tv_sec = remain / 1000;
    ts.tv_nsec = (remain % 1000) * 1000 * 1000;
    syscall(SYS_futex, &ev->state, FUTEX_WAIT | FUTEX_PRIVATE_FLAG, 0, &ts);
    if (__atomic_load_n(&ev->state, __ATOMIC_ACQUIRE))
      return 1;
    now = current_time_ms();
    if (now - start > timeout)
      return 0;
  }
}

struct thread_t {
  int created, call;
  event_t ready, done;
};

static struct thread_t threads[16];
static void execute_call(int call);
static int running;

static void* thr(void* arg)
{
  struct thread_t* th = (struct thread_t*)arg;
  for (;;) {
    event_wait(&th->ready);
    event_reset(&th->ready);
    execute_call(th->call);
    __atomic_fetch_sub(&running, 1, __ATOMIC_RELAXED);
    event_set(&th->done);
  }
  return 0;
}

static void loop(void)
{
  int i, call, thread;
  for (call = 0; call < 4; call++) {
    for (thread = 0; thread < (int)(sizeof(threads) / sizeof(threads[0]));
         thread++) {
      struct thread_t* th = &threads[thread];
      if (!th->created) {
        th->created = 1;
        event_init(&th->ready);
        event_init(&th->done);
        event_set(&th->done);
        thread_start(thr, th);
      }
      if (!event_isset(&th->done))
        continue;
      event_reset(&th->done);
      th->call = call;
      __atomic_fetch_add(&running, 1, __ATOMIC_RELAXED);
      event_set(&th->ready);
      event_timedwait(&th->done, 45);
      break;
    }
  }
  for (i = 0; i < 100 && __atomic_load_n(&running, __ATOMIC_RELAXED); i++)
    sleep_ms(1);
}

uint64_t r[1] = {0xffffffffffffffff};

void execute_call(int call)
{
  intptr_t res;
  switch (call) {
  case 0:
    memcpy((void*)0x20000080, "/dev/uhid\000", 10);
    res = syscall(__NR_openat, 0xffffffffffffff9cul, 0x20000080ul, 2ul, 0ul);
    if (res != -1)
      r[0] = res;
    break;
  case 1:
    memcpy(
        (void*)0x20000b40,
        "\x0b\x00\x00\x00\x73\x79\x7a\x31\x03\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
        "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
        "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
        "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x06\x00\x00\x8a\x8e\x87\x4b"
        "\x73\xe9\x90\xb4\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
        "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
        "\x00\x00\x00\x00\x00\x2b\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
        "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01\x00\x73\x8d\x7a\x31"
        "\x00\x00\x00\x00\x00\xff\x07\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
        "\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
        "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
        "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x73\x79\x7a\x31\x00\x00\x00\x00"
        "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xcf"
        "\x0a\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x0c\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
        "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
        "\x00\x00\x00\x00\x00\x16\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
        "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x3b\x38\xe9\x67\xac\x82\x06\xea\xae"
        "\x86\xb9\x7e\xec\x0b\x2b\xed\x1e\xe2\x33\x64\xb1\x0d\x6a\xad\x51\x02"
        "\x00\x00\x00\xe2\xa5\xdb\x3c\x6a\x0d\xee\x4a\xfc\x66\xd2\x44\x28\x05"
        "\x20\x1c\x39\x38\x9a\x80\x4c\x41\xc2\x99\x3f\xc6\x7e\x8a\x14\x60\x45"
        "\xe1\x4a\x8a\x08\x00\x55\x0e\x6a\x25\xc0\xef\x65\xf6\x00\x00\x00\x00"
        "\x00\x00\x00\x03\x18\x7f\xaf\xa4\xa1\xee\x6e\xce\x53\xc6\x73\x85\xb8"
        "\x83\xa3\x6a\xd2\x4a\x04\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x6a\x8a\xb1\x1b"
        "\x0a\x0b\x00\xe7\x7e\x6c\x16\x18\x9c\xd3\x16\xcb\xe0\x1a\x4c\xe4\x11"
        "\x37\x8e\xaa\xb7\x37\x2d\xab\x5e\xef\x84\xc3\x1b\x2d\xad\x86\x8a\x53"
        "\xe6\xf5\xe6\x97\x46\xa7\x1e\xc9\x2d\xca\xa9\xa7\xdf\xab\x39\x42\x86"
        "\xe5\xc8\x1e\xae\x45\xe3\x00\x00\x94\x2b\x8d\xa1\x1e\xdb\x57\x8b\x45"
        "\x3a\xca\xc0\x3a\x9d\x34\x48\x00\x00\x00\x00\x83\xd6\xd5\xfe\x4f\x83"
        "\x3d\x4d\x4c\xfb\xee\xf0\xe0\xe6\x2b\xe2\x05\x00\x00\x00\x3c\x32\x98"
        "\x4c\x6c\x4b\x2b\x9c\x33\xd8\xa6\x24\xce\xa9\x5c\x3b\x3c\x6d\xd8\x73"
        "\x56\x9c\xf4\x78\x6f\xc5\x16\x6b\x03\x00\x00\x00\x00\x00\x1f\xf2\x8d"
        "\x3c\xe3\xe3\xb8\xf8\x1e\x34\xcf\x97\xc9\xc8\x41\xcb\x2e\xf0\x81\x07"
        "\xa9\xa9\x65\x49\xe3\xd2\x59\xdf\x17\xe2\x9e\xd6\x4b\xd6\x12\x08\x13"
        "\xf9\xf0\x34\x4e\x13\x95\x06\x70\x1e\x8f\xde\xdb\x06\x00\x9b\x5e\x4d"
        "\x0c\x67\xbd\xa0\xb9\x28\xb7\x32\xcf\xf7\x82\xb0\x68\x40\x75\xf2\xcb"
        "\x78\x51\xef\xdd\x77\x97\xee\x95\xd2\xac\x28\xa8\xca\xbd\x26\xc1\x56"
        "\x82\xaa\x78\xd3\x1a\xec\x95\x6b\xd7\xc2\x78\x06\x40\x34\x34\xb3\xc3"
        "\x0b\x07\x0b\xcc\x82\x66\xe1\x2f\xa6\x66\x02\x05\x62\x56\xf7\x46\x75"
        "\xb7\xcb\x4d\x87\xb2\x70\x8d\x70\xc8\xca\xf8\xfe\x18\x0c\x4d\xea\x3f"
        "\x5b\x7a\x87\x1b\x30\xc7\xa5\x75\x3b\x48\xf7\xf0\x91\x92\xa3\x4b\x0e"
        "\xfa\xab\x02\xdc\xa0\x51\x7e\xee\x50\xff\x30\x20\x6f\x78\xec\x82\xc7"
        "\x2f\x33\xe9\x09\xc1\xae\x1f\xe9\x4f\xe0\x75\x9f\x07\xd1\x64\x02\x59"
        "\x3e\x33\x35\xd4\x20\x00\x88\x8c\x90\x5f\xb4\x1d\xbd\xb4\x20\xea\x9f"
        "\x87\xfc\x86\x51\x26\x85\xeb\x72\x61\xe9\xc2\x5e\xdb\x60\x95\xe9\xec"
        "\x2b\x74\x3b\xcf\x0f\x46\x8b\xad\xa0\xb8\x7a\x02\x60\x65\x30\xc2\x78"
        "\xa4\xc6\x00\x00\x00",
        770);
    syscall(__NR_write, r[0], 0x20000b40ul, 0x12eul);
    break;
  case 2:
    *(uint64_t*)0x20001680 = 0x20000000;
    *(uint64_t*)0x20001688 = 0x3e;
    *(uint64_t*)0x20001690 = 0;
    *(uint64_t*)0x20001698 = 0x2be;
    syscall(__NR_readv, r[0], 0x20001680ul, 2ul);
    break;
  case 3:
    *(uint32_t*)0x20000040 = 0xc;
    *(uint16_t*)0x20000044 = 0x29;
    memcpy((void*)0x20000046, "\xe6\x31\x18\x91\x99\x84\x9b\x25\x72\xac\x03\xb2"
                              "\x2a\x73\x63\xff\x09\x3e\xf1\xd3\x9f\xf4\x06\xe2"
                              "\x57\x94\x86\x93\x7f\x39\xd1\x45\xf7\x8d\x80\xc3"
                              "\xce\x6f\x84\x2d\x3f",
           41);
    syscall(__NR_write, r[0], 0x20000040ul, 0x2ful);
    break;
  }
}
int main(void)
{
  syscall(__NR_mmap, 0x20000000ul, 0x1000000ul, 3ul, 0x32ul, -1, 0ul);
  loop();
  return 0;
}