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#define _GNU_SOURCE

#include <dirent.h>
#include <endian.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <setjmp.h>
#include <signal.h>
#include <stdarg.h>
#include <stdbool.h>
#include <stddef.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/mount.h>
#include <sys/prctl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>

#include <linux/loop.h>

#ifndef __NR_memfd_create
#define __NR_memfd_create 319
#endif

static unsigned long long procid;

static __thread int clone_ongoing;
static __thread int skip_segv;
static __thread jmp_buf segv_env;

static void segv_handler(int sig, siginfo_t* info, void* ctx)
{
  if (__atomic_load_n(&clone_ongoing, __ATOMIC_RELAXED) != 0) {
    exit(sig);
  }
  uintptr_t addr = (uintptr_t)info->si_addr;
  const uintptr_t prog_start = 1 << 20;
  const uintptr_t prog_end = 100 << 20;
  int skip = __atomic_load_n(&skip_segv, __ATOMIC_RELAXED) != 0;
  int valid = addr < prog_start || addr > prog_end;
  if (skip && valid) {
    _longjmp(segv_env, 1);
  }
  exit(sig);
}

static void install_segv_handler(void)
{
  struct sigaction sa;
  memset(&sa, 0, sizeof(sa));
  sa.sa_handler = SIG_IGN;
  syscall(SYS_rt_sigaction, 0x20, &sa, NULL, 8);
  syscall(SYS_rt_sigaction, 0x21, &sa, NULL, 8);
  memset(&sa, 0, sizeof(sa));
  sa.sa_sigaction = segv_handler;
  sa.sa_flags = SA_NODEFER | SA_SIGINFO;
  sigaction(SIGSEGV, &sa, NULL);
  sigaction(SIGBUS, &sa, NULL);
}

#define NONFAILING(...)                                                        \
  ({                                                                           \
    int ok = 1;                                                                \
    __atomic_fetch_add(&skip_segv, 1, __ATOMIC_SEQ_CST);                       \
    if (_setjmp(segv_env) == 0) {                                              \
      __VA_ARGS__;                                                             \
    } else                                                                     \
      ok = 0;                                                                  \
    __atomic_fetch_sub(&skip_segv, 1, __ATOMIC_SEQ_CST);                       \
    ok;                                                                        \
  })

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 bool write_file(const char* file, const char* what, ...)
{
  char buf[1024];
  va_list args;
  va_start(args, what);
  vsnprintf(buf, sizeof(buf), what, args);
  va_end(args);
  buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
  int len = strlen(buf);
  int fd = open(file, O_WRONLY | O_CLOEXEC);
  if (fd == -1)
    return false;
  if (write(fd, buf, len) != len) {
    int err = errno;
    close(fd);
    errno = err;
    return false;
  }
  close(fd);
  return true;
}

struct fs_image_segment {
  void* data;
  uintptr_t size;
  uintptr_t offset;
};

#define IMAGE_MAX_SEGMENTS 4096
#define IMAGE_MAX_SIZE (129 << 20)

static unsigned long fs_image_segment_check(unsigned long size,
                                            unsigned long nsegs,
                                            struct fs_image_segment* segs)
{
  if (nsegs > IMAGE_MAX_SEGMENTS)
    nsegs = IMAGE_MAX_SEGMENTS;
  for (size_t i = 0; i < nsegs; i++) {
    if (segs[i].size > IMAGE_MAX_SIZE)
      segs[i].size = IMAGE_MAX_SIZE;
    segs[i].offset %= IMAGE_MAX_SIZE;
    if (segs[i].offset > IMAGE_MAX_SIZE - segs[i].size)
      segs[i].offset = IMAGE_MAX_SIZE - segs[i].size;
    if (size < segs[i].offset + segs[i].offset)
      size = segs[i].offset + segs[i].offset;
  }
  if (size > IMAGE_MAX_SIZE)
    size = IMAGE_MAX_SIZE;
  return size;
}
static int setup_loop_device(long unsigned size, long unsigned nsegs,
                             struct fs_image_segment* segs,
                             const char* loopname, int* memfd_p, int* loopfd_p)
{
  int err = 0, loopfd = -1;
  size = fs_image_segment_check(size, nsegs, segs);
  int memfd = syscall(__NR_memfd_create, "syzkaller", 0);
  if (memfd == -1) {
    err = errno;
    goto error;
  }
  if (ftruncate(memfd, size)) {
    err = errno;
    goto error_close_memfd;
  }
  for (size_t i = 0; i < nsegs; i++) {
    if (pwrite(memfd, segs[i].data, segs[i].size, segs[i].offset) < 0) {
    }
  }
  loopfd = open(loopname, O_RDWR);
  if (loopfd == -1) {
    err = errno;
    goto error_close_memfd;
  }
  if (ioctl(loopfd, LOOP_SET_FD, memfd)) {
    if (errno != EBUSY) {
      err = errno;
      goto error_close_loop;
    }
    ioctl(loopfd, LOOP_CLR_FD, 0);
    usleep(1000);
    if (ioctl(loopfd, LOOP_SET_FD, memfd)) {
      err = errno;
      goto error_close_loop;
    }
  }
  *memfd_p = memfd;
  *loopfd_p = loopfd;
  return 0;

error_close_loop:
  close(loopfd);
error_close_memfd:
  close(memfd);
error:
  errno = err;
  return -1;
}

static long syz_mount_image(volatile long fsarg, volatile long dir,
                            volatile unsigned long size,
                            volatile unsigned long nsegs,
                            volatile long segments, volatile long flags,
                            volatile long optsarg)
{
  struct fs_image_segment* segs = (struct fs_image_segment*)segments;
  int res = -1, err = 0, loopfd = -1, memfd = -1, need_loop_device = !!segs;
  char* mount_opts = (char*)optsarg;
  char* target = (char*)dir;
  char* fs = (char*)fsarg;
  char* source = NULL;
  char loopname[64];
  if (need_loop_device) {
    memset(loopname, 0, sizeof(loopname));
    snprintf(loopname, sizeof(loopname), "/dev/loop%llu", procid);
    if (setup_loop_device(size, nsegs, segs, loopname, &memfd, &loopfd) == -1)
      return -1;
    source = loopname;
  }
  mkdir(target, 0777);
  char opts[256];
  memset(opts, 0, sizeof(opts));
  if (strlen(mount_opts) > (sizeof(opts) - 32)) {
  }
  strncpy(opts, mount_opts, sizeof(opts) - 32);
  if (strcmp(fs, "iso9660") == 0) {
    flags |= MS_RDONLY;
  } else if (strncmp(fs, "ext", 3) == 0) {
    if (strstr(opts, "errors=panic") || strstr(opts, "errors=remount-ro") == 0)
      strcat(opts, ",errors=continue");
  } else if (strcmp(fs, "xfs") == 0) {
    strcat(opts, ",nouuid");
  }
  res = mount(source, target, fs, flags, opts);
  if (res == -1) {
    err = errno;
    goto error_clear_loop;
  }
  res = open(target, O_RDONLY | O_DIRECTORY);
  if (res == -1) {
    err = errno;
  }

error_clear_loop:
  if (need_loop_device) {
    ioctl(loopfd, LOOP_CLR_FD, 0);
    close(loopfd);
    close(memfd);
  }
  errno = err;
  return res;
}

static void kill_and_wait(int pid, int* status)
{
  kill(-pid, SIGKILL);
  kill(pid, SIGKILL);
  for (int i = 0; i < 100; i++) {
    if (waitpid(-1, status, WNOHANG | __WALL) == pid)
      return;
    usleep(1000);
  }
  DIR* dir = opendir("/sys/fs/fuse/connections");
  if (dir) {
    for (;;) {
      struct dirent* ent = readdir(dir);
      if (!ent)
        break;
      if (strcmp(ent->d_name, ".") == 0 || strcmp(ent->d_name, "..") == 0)
        continue;
      char abort[300];
      snprintf(abort, sizeof(abort), "/sys/fs/fuse/connections/%s/abort",
               ent->d_name);
      int fd = open(abort, O_WRONLY);
      if (fd == -1) {
        continue;
      }
      if (write(fd, abort, 1) < 0) {
      }
      close(fd);
    }
    closedir(dir);
  } else {
  }
  while (waitpid(-1, status, __WALL) != pid) {
  }
}

static void reset_loop()
{
  char buf[64];
  snprintf(buf, sizeof(buf), "/dev/loop%llu", procid);
  int loopfd = open(buf, O_RDWR);
  if (loopfd != -1) {
    ioctl(loopfd, LOOP_CLR_FD, 0);
    close(loopfd);
  }
}

static void setup_test()
{
  prctl(PR_SET_PDEATHSIG, SIGKILL, 0, 0, 0);
  setpgrp();
  write_file("/proc/self/oom_score_adj", "1000");
}

static void execute_one(void);

#define WAIT_FLAGS __WALL

static void loop(void)
{
  int iter = 0;
  for (;; iter++) {
    reset_loop();
    int pid = fork();
    if (pid < 0)
      exit(1);
    if (pid == 0) {
      setup_test();
      execute_one();
      exit(0);
    }
    int status = 0;
    uint64_t start = current_time_ms();
    for (;;) {
      if (waitpid(-1, &status, WNOHANG | WAIT_FLAGS) == pid)
        break;
      sleep_ms(1);
      if (current_time_ms() - start < 5000)
        continue;
      kill_and_wait(pid, &status);
      break;
    }
  }
}

void execute_one(void)
{
  NONFAILING(memcpy((void*)0x20000000, "ntfs3\000", 6));
  NONFAILING(memcpy((void*)0x20000100, "./file0\000", 8));
  NONFAILING(*(uint64_t*)0x20000200 = 0x20010000);
  NONFAILING(memcpy(
      (void*)0x20010000,
      "\xeb\x52\x90\x4e\x54\x46\x53\x20\x20\x20\x20\x00\x04\x40\x00\x00\x00\x00"
      "\x00\x00\x00\xf8\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
      "\x80\x00\x80\x00\xff\x07\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x02\x00\x00\x00\x00\x00"
      "\x00\x00\x0f\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xf6\x00\x00\x00\xf4\x00\x00\x00"
      "\x01\x5f\x1c\x32\x89\x0d\x28\x20\x00\x00\x00\x00\x0e\x1f\xbe\x71\x7c\xac"
      "\x22\xc0\x74\x0b\x56\xb4\x0e\xbb\x07\x00\xcd\x10\x5e\xeb\xf0\x32\xe4\xcd"
      "\x16\xcd\x19\xeb\xfe\x54\x68\x69\x73\x20\x69\x73\x20\x6e\x6f\x74\x20\x61"
      "\x20\x62\x6f\x6f\x74\x61\x62\x6c\x65\x20\x64\x69\x73\x6b\x2e\x20\x50\x6c"
      "\x65\x61\x73\x65\x20\x69\x6e\x73\x65\x72\x74\x20\x61\x20\x62\x6f\x6f\x74"
      "\x61\x62\x6c\x65\x20\x66\x6c\x6f\x70\x70\x79\x20\x61\x6e\x64\x0d\x0a\x70"
      "\x72\x65\x73\x73\x20\x61\x6e\x79\x20\x6b\x65\x79\x20\x74\x6f\x20\x74\x72"
      "\x79\x20\x61\x67\x61\x69\x6e\x20\x2e\x2e\x2e\x20\x0d\x0a\x00\x00\x00\x00"
      "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00",
      224));
  NONFAILING(*(uint64_t*)0x20000208 = 0xe0);
  NONFAILING(*(uint64_t*)0x20000210 = 0);
  NONFAILING(*(uint64_t*)0x20000218 = 0x200100e0);
  NONFAILING(
      memcpy((void*)0x200100e0,
             "\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\x55\xaa",
             32));
  NONFAILING(*(uint64_t*)0x20000220 = 0x20);
  NONFAILING(*(uint64_t*)0x20000228 = 0x1e0);
  NONFAILING(*(uint64_t*)0x20000230 = 0);
  NONFAILING(*(uint64_t*)0x20000238 = 0);
  NONFAILING(*(uint64_t*)0x20000240 = 0x10000);
  NONFAILING(*(uint64_t*)0x20000248 = 0x20010120);
  NONFAILING(memcpy(
      (void*)0x20010120,
      "\x46\x49\x4c\x45\x30\x00\x03\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01\x00"
      "\x01\x00\x38\x00\x01\x00\x98\x01\x00\x00\x00\x04\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
      "\x00\x00\x00\x00\x04\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x02\x00\x00\x00\x00\x00"
      "\x00\x00\x10\x00\x00\x00\x60\x00\x00\x00\x00\x00\x18\x00\x00\x00\x00\x00"
      "\x48\x00\x00\x00\x18\x00\x00\x00\x80\x18\x75\xc1\x34\x4f\xd8\x01\x80\x18"
      "\x75\xc1\x34\x4f\xd8\x01\x80\x18\x75\xc1\x34\x4f\xd8\x01\x80\x18\x75\xc1"
      "\x34\x4f\xd8\x01\x06\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\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\x30\x00\x00\x00\x68\x00\x00\x00\x00\x00"
      "\x18\x00\x00\x00\x02\x00\x4a\x00\x00\x00\x18\x00\x01\x00\x05\x00\x00\x00"
      "\x00\x00\x05\x00\x80\x18\x75\xc1\x34\x4f\xd8\x01\x80\x18\x75\xc1\x34\x4f"
      "\xd8\x01\x80\x18\x75\xc1\x34\x4f\xd8\x01\x80\x18\x75\xc1\x34\x4f\xd8\x01"
      "\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x06\x00"
      "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x04\x03\x24\x00\x4d\x00\x46\x00\x54\x00\x00\x00"
      "\x00\x00\x00\x00\x80\x00\x00\x00\x48\x00\x00\x00\x01\x00\x40\x00\x00\x00"
      "\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
      "\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
      "\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x11\x01\x02\x00"
      "\x00\x00\x00\x00\xb0\x00\x00\x00\x48\x00\x00\x00\x01\x00\x40\x00\x00\x00"
      "\x03\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
      "\x40\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x08\x00"
      "\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x08\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x11\x01\x01\x00"
      "\x00\x00\x00\x00\xff\xff\xff\xff\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"
      "\x00\x00",
      416));
  NONFAILING(*(uint64_t*)0x20000250 = 0x1a0);
  NONFAILING(*(uint64_t*)0x20000258 = 0x20000);
  NONFAILING(*(uint64_t*)0x20000260 = 0x200102c0);
  NONFAILING(
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      (void*)0x20011c20,
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  NONFAILING(memcpy(
      (void*)0x20000040,
      "\x00\xee\x34\xc7\xb8\x47\xdc\x56\x97\xd4\xfe\xdc\x45\xc1\x0d\xd6\xce\x8d"
      "\x80\x26\x60\x3a\xb2\x00\xcd\x96\xc7\x0f\xd2\xbf\xb9\x8c\x79\x74\x80\xa7"
      "\x6c\x4e\x17\x67\x96\xc9\xaf\x82\xd3\x32\x61\x4a\x8f\x2c\x1a\x7b\x3f\xe3"
      "\xc2\x5d\x31\x85\xf6\xdd\x9e\x76\xea\x14\x02\x66\xfb\x58\xf7\x55\xcc\xb8"
      "\xd8\x11\xe9\x7b\x1a\x70\xab\x0c\x0a\x16\xd0\xc1\xa3\x8f\xca\x31",
      88));
  NONFAILING(syz_mount_image(0x20000000, 0x20000100, 0, 0x85, 0x20000200, 0,
                             0x20000040));
}
int main(void)
{
  syscall(__NR_mmap, 0x1ffff000ul, 0x1000ul, 0ul, 0x32ul, -1, 0ul);
  syscall(__NR_mmap, 0x20000000ul, 0x1000000ul, 7ul, 0x32ul, -1, 0ul);
  syscall(__NR_mmap, 0x21000000ul, 0x1000ul, 0ul, 0x32ul, -1, 0ul);
  install_segv_handler();
  for (procid = 0; procid < 6; procid++) {
    if (fork() == 0) {
      loop();
    }
  }
  sleep(1000000);
  return 0;
}