Quelle  overflow_kunit.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 OR MIT
/*
 * Test cases for arithmetic overflow checks. See:
 * "Running tests with kunit_tool" at Documentation/dev-tools/kunit/start.rst
 * ./tools/testing/kunit/kunit.py run overflow [--raw_output]
 */
#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include <kunit/device.h>
#include <kunit/test.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/overflow.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/vmalloc.h>

#define SKIP(cond, reason)  do {   \
 if (cond) {      \
  kunit_skip(test, reason);   \
  return;      \
 }       \
} while (0)

/*
 * Clang 11 and earlier generate unwanted libcalls for signed output
 * on unsigned input.
 */
#if defined(CONFIG_CC_IS_CLANG) && __clang_major__ <= 11
# define SKIP_SIGN_MISMATCH(t) SKIP(t, "Clang 11 unwanted libcalls")
#else
# define SKIP_SIGN_MISMATCH(t) do { } while (0)
#endif

/*
 * Clang 13 and earlier generate unwanted libcalls for 64-bit tests on
 * 32-bit hosts.
 */
#if defined(CONFIG_CC_IS_CLANG) && __clang_major__ <= 13 && \
    BITS_PER_LONG != 64
# define SKIP_64_ON_32(t) SKIP(t, "Clang 13 unwanted libcalls")
#else
# define SKIP_64_ON_32(t) do { } while (0)
#endif

#define DEFINE_TEST_ARRAY_TYPED(t1, t2, t)   \
 static const struct test_ ## t1 ## _ ## t2 ## __ ## t { \
  t1 a;      \
  t2 b;      \
  t sum, diff, prod;    \
  bool s_of, d_of, p_of;    \
 } t1 ## _ ## t2 ## __ ## t ## _tests[]

#define DEFINE_TEST_ARRAY(t) DEFINE_TEST_ARRAY_TYPED(t, t, t)

DEFINE_TEST_ARRAY(u8) = {
 {0, 0, 0, 0, 0, false, false, false},
 {1, 1, 2, 0, 1, false, false, false},
 {0, 1, 1, U8_MAX, 0, false, true, false},
 {1, 0, 1, 1, 0, false, false, false},
 {0, U8_MAX, U8_MAX, 1, 0, false, true, false},
 {U8_MAX, 0, U8_MAX, U8_MAX, 0, false, false, false},
 {1, U8_MAX, 0, 2, U8_MAX, true, true, false},
 {U8_MAX, 1, 0, U8_MAX-1, U8_MAX, true, false, false},
 {U8_MAX, U8_MAX, U8_MAX-1, 0, 1, true, false, true},

 {U8_MAX, U8_MAX-1, U8_MAX-2, 1, 2, true, false, true},
 {U8_MAX-1, U8_MAX, U8_MAX-2, U8_MAX, 2, true, true, true},

 {1U << 3, 1U << 3, 1U << 4, 0, 1U << 6, false, false, false},
 {1U << 4, 1U << 4, 1U << 5, 0, 0, false, false, true},
 {1U << 4, 1U << 3, 3*(1U << 3), 1U << 3, 1U << 7, false, false, false},
 {1U << 7, 1U << 7, 0, 0, 0, true, false, true},

 {48, 32, 80, 16, 0, false, false, true},
 {128, 128, 0, 0, 0, true, false, true},
 {123, 234, 101, 145, 110, true, true, true},
};
DEFINE_TEST_ARRAY(u16) = {
 {0, 0, 0, 0, 0, false, false, false},
 {1, 1, 2, 0, 1, false, false, false},
 {0, 1, 1, U16_MAX, 0, false, true, false},
 {1, 0, 1, 1, 0, false, false, false},
 {0, U16_MAX, U16_MAX, 1, 0, false, true, false},
 {U16_MAX, 0, U16_MAX, U16_MAX, 0, false, false, false},
 {1, U16_MAX, 0, 2, U16_MAX, true, true, false},
 {U16_MAX, 1, 0, U16_MAX-1, U16_MAX, true, false, false},
 {U16_MAX, U16_MAX, U16_MAX-1, 0, 1, true, false, true},

 {U16_MAX, U16_MAX-1, U16_MAX-2, 1, 2, true, false, true},
 {U16_MAX-1, U16_MAX, U16_MAX-2, U16_MAX, 2, true, true, true},

 {1U << 7, 1U << 7, 1U << 8, 0, 1U << 14, false, false, false},
 {1U << 8, 1U << 8, 1U << 9, 0, 0, false, false, true},
 {1U << 8, 1U << 7, 3*(1U << 7), 1U << 7, 1U << 15, false, false, false},
 {1U << 15, 1U << 15, 0, 0, 0, true, false, true},

 {123, 234, 357, 65425, 28782, false, true, false},
 {1234, 2345, 3579, 64425, 10146, false, true, true},
};
DEFINE_TEST_ARRAY(u32) = {
 {0, 0, 0, 0, 0, false, false, false},
 {1, 1, 2, 0, 1, false, false, false},
 {0, 1, 1, U32_MAX, 0, false, true, false},
 {1, 0, 1, 1, 0, false, false, false},
 {0, U32_MAX, U32_MAX, 1, 0, false, true, false},
 {U32_MAX, 0, U32_MAX, U32_MAX, 0, false, false, false},
 {1, U32_MAX, 0, 2, U32_MAX, true, true, false},
 {U32_MAX, 1, 0, U32_MAX-1, U32_MAX, true, false, false},
 {U32_MAX, U32_MAX, U32_MAX-1, 0, 1, true, false, true},

 {U32_MAX, U32_MAX-1, U32_MAX-2, 1, 2, true, false, true},
 {U32_MAX-1, U32_MAX, U32_MAX-2, U32_MAX, 2, true, true, true},

 {1U << 15, 1U << 15, 1U << 16, 0, 1U << 30, false, false, false},
 {1U << 16, 1U << 16, 1U << 17, 0, 0, false, false, true},
 {1U << 16, 1U << 15, 3*(1U << 15), 1U << 15, 1U << 31, false, false, false},
 {1U << 31, 1U << 31, 0, 0, 0, true, false, true},

 {-2U, 1U, -1U, -3U, -2U, false, false, false},
 {-4U, 5U, 1U, -9U, -20U, true, false, true},
};

DEFINE_TEST_ARRAY(u64) = {
 {0, 0, 0, 0, 0, false, false, false},
 {1, 1, 2, 0, 1, false, false, false},
 {0, 1, 1, U64_MAX, 0, false, true, false},
 {1, 0, 1, 1, 0, false, false, false},
 {0, U64_MAX, U64_MAX, 1, 0, false, true, false},
 {U64_MAX, 0, U64_MAX, U64_MAX, 0, false, false, false},
 {1, U64_MAX, 0, 2, U64_MAX, true, true, false},
 {U64_MAX, 1, 0, U64_MAX-1, U64_MAX, true, false, false},
 {U64_MAX, U64_MAX, U64_MAX-1, 0, 1, true, false, true},

 {U64_MAX, U64_MAX-1, U64_MAX-2, 1, 2, true, false, true},
 {U64_MAX-1, U64_MAX, U64_MAX-2, U64_MAX, 2, true, true, true},

 {1ULL << 31, 1ULL << 31, 1ULL << 32, 0, 1ULL << 62, false, false, false},
 {1ULL << 32, 1ULL << 32, 1ULL << 33, 0, 0, false, false, true},
 {1ULL << 32, 1ULL << 31, 3*(1ULL << 31), 1ULL << 31, 1ULL << 63, false, false, false},
 {1ULL << 63, 1ULL << 63, 0, 0, 0, true, false, true},
 {1000000000ULL /* 10^9 */, 10000000000ULL /* 10^10 */,
  11000000000ULL, 18446744064709551616ULL, 10000000000000000000ULL,
  false, true, false},
 {-15ULL, 10ULL, -5ULL, -25ULL, -150ULL, false, false, true},
};

DEFINE_TEST_ARRAY(s8) = {
 {0, 0, 0, 0, 0, false, false, false},

 {0, S8_MAX, S8_MAX, -S8_MAX, 0, false, false, false},
 {S8_MAX, 0, S8_MAX, S8_MAX, 0, false, false, false},
 {0, S8_MIN, S8_MIN, S8_MIN, 0, false, true, false},
 {S8_MIN, 0, S8_MIN, S8_MIN, 0, false, false, false},

 {-1, S8_MIN, S8_MAX, S8_MAX, S8_MIN, true, false, true},
 {S8_MIN, -1, S8_MAX, -S8_MAX, S8_MIN, true, false, true},
 {-1, S8_MAX, S8_MAX-1, S8_MIN, -S8_MAX, false, false, false},
 {S8_MAX, -1, S8_MAX-1, S8_MIN, -S8_MAX, false, true, false},
 {-1, -S8_MAX, S8_MIN, S8_MAX-1, S8_MAX, false, false, false},
 {-S8_MAX, -1, S8_MIN, S8_MIN+2, S8_MAX, false, false, false},

 {1, S8_MIN, -S8_MAX, -S8_MAX, S8_MIN, false, true, false},
 {S8_MIN, 1, -S8_MAX, S8_MAX, S8_MIN, false, true, false},
 {1, S8_MAX, S8_MIN, S8_MIN+2, S8_MAX, true, false, false},
 {S8_MAX, 1, S8_MIN, S8_MAX-1, S8_MAX, true, false, false},

 {S8_MIN, S8_MIN, 0, 0, 0, true, false, true},
 {S8_MAX, S8_MAX, -2, 0, 1, true, false, true},

 {-4, -32, -36, 28, -128, false, false, true},
 {-4, 32, 28, -36, -128, false, false, false},
};

DEFINE_TEST_ARRAY(s16) = {
 {0, 0, 0, 0, 0, false, false, false},

 {0, S16_MAX, S16_MAX, -S16_MAX, 0, false, false, false},
 {S16_MAX, 0, S16_MAX, S16_MAX, 0, false, false, false},
 {0, S16_MIN, S16_MIN, S16_MIN, 0, false, true, false},
 {S16_MIN, 0, S16_MIN, S16_MIN, 0, false, false, false},

 {-1, S16_MIN, S16_MAX, S16_MAX, S16_MIN, true, false, true},
 {S16_MIN, -1, S16_MAX, -S16_MAX, S16_MIN, true, false, true},
 {-1, S16_MAX, S16_MAX-1, S16_MIN, -S16_MAX, false, false, false},
 {S16_MAX, -1, S16_MAX-1, S16_MIN, -S16_MAX, false, true, false},
 {-1, -S16_MAX, S16_MIN, S16_MAX-1, S16_MAX, false, false, false},
 {-S16_MAX, -1, S16_MIN, S16_MIN+2, S16_MAX, false, false, false},

 {1, S16_MIN, -S16_MAX, -S16_MAX, S16_MIN, false, true, false},
 {S16_MIN, 1, -S16_MAX, S16_MAX, S16_MIN, false, true, false},
 {1, S16_MAX, S16_MIN, S16_MIN+2, S16_MAX, true, false, false},
 {S16_MAX, 1, S16_MIN, S16_MAX-1, S16_MAX, true, false, false},

 {S16_MIN, S16_MIN, 0, 0, 0, true, false, true},
 {S16_MAX, S16_MAX, -2, 0, 1, true, false, true},
};
DEFINE_TEST_ARRAY(s32) = {
 {0, 0, 0, 0, 0, false, false, false},

 {0, S32_MAX, S32_MAX, -S32_MAX, 0, false, false, false},
 {S32_MAX, 0, S32_MAX, S32_MAX, 0, false, false, false},
 {0, S32_MIN, S32_MIN, S32_MIN, 0, false, true, false},
 {S32_MIN, 0, S32_MIN, S32_MIN, 0, false, false, false},

 {-1, S32_MIN, S32_MAX, S32_MAX, S32_MIN, true, false, true},
 {S32_MIN, -1, S32_MAX, -S32_MAX, S32_MIN, true, false, true},
 {-1, S32_MAX, S32_MAX-1, S32_MIN, -S32_MAX, false, false, false},
 {S32_MAX, -1, S32_MAX-1, S32_MIN, -S32_MAX, false, true, false},
 {-1, -S32_MAX, S32_MIN, S32_MAX-1, S32_MAX, false, false, false},
 {-S32_MAX, -1, S32_MIN, S32_MIN+2, S32_MAX, false, false, false},

 {1, S32_MIN, -S32_MAX, -S32_MAX, S32_MIN, false, true, false},
 {S32_MIN, 1, -S32_MAX, S32_MAX, S32_MIN, false, true, false},
 {1, S32_MAX, S32_MIN, S32_MIN+2, S32_MAX, true, false, false},
 {S32_MAX, 1, S32_MIN, S32_MAX-1, S32_MAX, true, false, false},

 {S32_MIN, S32_MIN, 0, 0, 0, true, false, true},
 {S32_MAX, S32_MAX, -2, 0, 1, true, false, true},
};

DEFINE_TEST_ARRAY(s64) = {
 {0, 0, 0, 0, 0, false, false, false},

 {0, S64_MAX, S64_MAX, -S64_MAX, 0, false, false, false},
 {S64_MAX, 0, S64_MAX, S64_MAX, 0, false, false, false},
 {0, S64_MIN, S64_MIN, S64_MIN, 0, false, true, false},
 {S64_MIN, 0, S64_MIN, S64_MIN, 0, false, false, false},

 {-1, S64_MIN, S64_MAX, S64_MAX, S64_MIN, true, false, true},
 {S64_MIN, -1, S64_MAX, -S64_MAX, S64_MIN, true, false, true},
 {-1, S64_MAX, S64_MAX-1, S64_MIN, -S64_MAX, false, false, false},
 {S64_MAX, -1, S64_MAX-1, S64_MIN, -S64_MAX, false, true, false},
 {-1, -S64_MAX, S64_MIN, S64_MAX-1, S64_MAX, false, false, false},
 {-S64_MAX, -1, S64_MIN, S64_MIN+2, S64_MAX, false, false, false},

 {1, S64_MIN, -S64_MAX, -S64_MAX, S64_MIN, false, true, false},
 {S64_MIN, 1, -S64_MAX, S64_MAX, S64_MIN, false, true, false},
 {1, S64_MAX, S64_MIN, S64_MIN+2, S64_MAX, true, false, false},
 {S64_MAX, 1, S64_MIN, S64_MAX-1, S64_MAX, true, false, false},

 {S64_MIN, S64_MIN, 0, 0, 0, true, false, true},
 {S64_MAX, S64_MAX, -2, 0, 1, true, false, true},

 {-1, -1, -2, 0, 1, false, false, false},
 {-1, -128, -129, 127, 128, false, false, false},
 {-128, -1, -129, -127, 128, false, false, false},
 {0, -S64_MAX, -S64_MAX, S64_MAX, 0, false, false, false},
};

#define check_one_op(t, fmt, op, sym, a, b, r, of) do {   \
 int _a_orig = a, _a_bump = a + 1;    \
 int _b_orig = b, _b_bump = b + 1;    \
 bool _of;       \
 t _r;        \
         \
 _of = check_ ## op ## _overflow(a, b, &_r);   \
 KUNIT_EXPECT_EQ_MSG(test, _of, of,    \
  "expected check "fmt" "sym" "fmt" to%s overflow (type %s)\n", \
  a, b, of ? "" : " not", #t);    \
 KUNIT_EXPECT_EQ_MSG(test, _r, r,    \
  "expected check "fmt" "sym" "fmt" == "fmt", got "fmt" (type %s)\n", \
  a, b, r, _r, #t);     \
 /* Check for internal macro side-effects. */ \
 _of = check_ ## op ## _overflow(_a_orig++, _b_orig++, &_r); \
 KUNIT_EXPECT_EQ_MSG(test, _a_orig, _a_bump,   \
  "Unexpected check " #op " macro side-effect!\n"); \
 KUNIT_EXPECT_EQ_MSG(test, _b_orig, _b_bump,   \
  "Unexpected check " #op " macro side-effect!\n"); \
         \
 _r = wrapping_ ## op(t, a, b);     \
 KUNIT_EXPECT_TRUE_MSG(test, _r == r,    \
  "expected wrap "fmt" "sym" "fmt" == "fmt", got "fmt" (type %s)\n", \
  a, b, r, _r, #t);     \
 /* Check for internal macro side-effects. */ \
 _a_orig = a;       \
 _b_orig = b;       \
 _r = wrapping_ ## op(t, _a_orig++, _b_orig++);   \
 KUNIT_EXPECT_EQ_MSG(test, _a_orig, _a_bump,   \
  "Unexpected wrap " #op " macro side-effect!\n"); \
 KUNIT_EXPECT_EQ_MSG(test, _b_orig, _b_bump,   \
  "Unexpected wrap " #op " macro side-effect!\n"); \
} while (0)

static int global_counter;
static void bump_counter(void)
{
 global_counter++;
}

static int get_index(void)
{
 volatile int index = 0;
 bump_counter();
 return index;
}

#define check_self_op(fmt, op, sym, a, b) do {    \
 typeof(a + 0) _a = a;      \
 typeof(b + 0) _b = b;      \
 typeof(a + 0) _a_sym = a;     \
 typeof(a + 0) _a_orig[1] = { a };    \
 typeof(b + 0) _b_orig = b;     \
 typeof(b + 0) _b_bump = b + 1;     \
 typeof(a + 0) _r;      \
         \
 _a_sym sym _b;       \
 _r = wrapping_ ## op(_a, _b);     \
 KUNIT_EXPECT_TRUE_MSG(test, _r == _a_sym,   \
  "expected "fmt" "#op" "fmt" == "fmt", got "fmt"\n", \
  a, b, _a_sym, _r);     \
 KUNIT_EXPECT_TRUE_MSG(test, _a == _a_sym,   \
  "expected "fmt" "#op" "fmt" == "fmt", got "fmt"\n", \
  a, b, _a_sym, _a);     \
 /* Check for internal macro side-effects. */ \
 global_counter = 0;      \
 wrapping_ ## op(_a_orig[get_index()], _b_orig++);  \
 KUNIT_EXPECT_EQ_MSG(test, global_counter, 1,   \
  "Unexpected wrapping_" #op " macro side-effect on arg1!\n"); \
 KUNIT_EXPECT_EQ_MSG(test, _b_orig, _b_bump,   \
  "Unexpected wrapping_" #op " macro side-effect on arg2!\n"); \
} while (0)

#define DEFINE_TEST_FUNC_TYPED(n, t, fmt)    \
static void do_test_ ## n(struct kunit *test, const struct test_ ## n *p) \
{         \
 /* check_{add,sub,mul}_overflow() and wrapping_{add,sub,mul} */ \
 check_one_op(t, fmt, add, "+", p->a, p->b, p->sum, p->s_of); \
 check_one_op(t, fmt, add, "+", p->b, p->a, p->sum, p->s_of); \
 check_one_op(t, fmt, sub, "-", p->a, p->b, p->diff, p->d_of); \
 check_one_op(t, fmt, mul, "*", p->a, p->b, p->prod, p->p_of); \
 check_one_op(t, fmt, mul, "*", p->b, p->a, p->prod, p->p_of); \
 /* wrapping_assign_{add,sub}() */ \
 check_self_op(fmt, assign_add, +=, p->a, p->b);   \
 check_self_op(fmt, assign_add, +=, p->b, p->a);   \
 check_self_op(fmt, assign_sub, -=, p->a, p->b);   \
}         \
         \
static void n ## _overflow_test(struct kunit *test) {   \
 unsigned i;       \
         \
 SKIP_64_ON_32(__same_type(t, u64));    \
 SKIP_64_ON_32(__same_type(t, s64));    \
 SKIP_SIGN_MISMATCH(__same_type(n ## _tests[0].a, u32) && \
      __same_type(n ## _tests[0].b, u32) && \
      __same_type(n ## _tests[0].sum, int)); \
         \
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(n ## _tests); ++i)   \
  do_test_ ## n(test, &n ## _tests[i]);   \
 kunit_info(test, "%zu %s arithmetic tests finished\n",  \
  ARRAY_SIZE(n ## _tests), #n);    \
}

#define DEFINE_TEST_FUNC(t, fmt)     \
 DEFINE_TEST_FUNC_TYPED(t ## _ ## t ## __ ## t, t, fmt)

DEFINE_TEST_FUNC(u8, "%d");
DEFINE_TEST_FUNC(s8, "%d");
DEFINE_TEST_FUNC(u16, "%d");
DEFINE_TEST_FUNC(s16, "%d");
DEFINE_TEST_FUNC(u32, "%u");
DEFINE_TEST_FUNC(s32, "%d");
DEFINE_TEST_FUNC(u64, "%llu");
DEFINE_TEST_FUNC(s64, "%lld");

DEFINE_TEST_ARRAY_TYPED(u32, u32, u8) = {
 {0, 0, 0, 0, 0, false, false, false},
 {U8_MAX, 2, 1, U8_MAX - 2, U8_MAX - 1, true, false, true},
 {U8_MAX + 1, 0, 0, 0, 0, true, true, false},
};
DEFINE_TEST_FUNC_TYPED(u32_u32__u8, u8, "%d");

DEFINE_TEST_ARRAY_TYPED(u32, u32, int) = {
 {0, 0, 0, 0, 0, false, false, false},
 {U32_MAX, 0, -1, -1, 0, true, true, false},
};
DEFINE_TEST_FUNC_TYPED(u32_u32__int, int, "%d");

DEFINE_TEST_ARRAY_TYPED(u8, u8, int) = {
 {0, 0, 0, 0, 0, false, false, false},
 {U8_MAX, U8_MAX, 2 * U8_MAX, 0, U8_MAX * U8_MAX, false, false, false},
 {1, 2, 3, -1, 2, false, false, false},
};
DEFINE_TEST_FUNC_TYPED(u8_u8__int, int, "%d");

DEFINE_TEST_ARRAY_TYPED(int, int, u8) = {
 {0, 0, 0, 0, 0, false, false, false},
 {1, 2, 3, U8_MAX, 2, false, true, false},
 {-1, 0, U8_MAX, U8_MAX, 0, true, true, false},
};
DEFINE_TEST_FUNC_TYPED(int_int__u8, u8, "%d");

/* Args are: value, shift, type, expected result, overflow expected */
#define TEST_ONE_SHIFT(a, s, t, expect, of) do {   \
 typeof(a) __a = (a);      \
 typeof(s) __s = (s);      \
 t __e = (expect);      \
 t __d;        \
 bool __of = check_shl_overflow(__a, __s, &__d);   \
 if (__of != of) {      \
  KUNIT_EXPECT_EQ_MSG(test, __of, of,   \
   "expected (%s)(%s << %s) to%s overflow\n", \
   #t, #a, #s, of ? "" : " not");   \
 } else if (!__of && __d != __e) {    \
  KUNIT_EXPECT_EQ_MSG(test, __d, __e,   \
   "expected (%s)(%s << %s) == %s\n",  \
   #t, #a, #s, #expect);    \
  if ((t)-1 < 0)      \
   kunit_info(test, "got %lld\n", (s64)__d); \
  else       \
   kunit_info(test, "got %llu\n", (u64)__d); \
 }        \
 count++;       \
} while (0)

static void shift_sane_test(struct kunit *test)
{
 int count = 0;

 /* Sane shifts. */
 TEST_ONE_SHIFT(1, 0, u8, 1 << 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 4, u8, 1 << 4, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 7, u8, 1 << 7, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0xF, 4, u8, 0xF << 4, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 0, u16, 1 << 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 10, u16, 1 << 10, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 15, u16, 1 << 15, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0xFF, 8, u16, 0xFF << 8, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 0, int, 1 << 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 16, int, 1 << 16, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 30, int, 1 << 30, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 0, s32, 1 << 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 16, s32, 1 << 16, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 30, s32, 1 << 30, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 0, unsigned int, 1U << 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 20, unsigned int, 1U << 20, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 31, unsigned int, 1U << 31, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0xFFFFU, 16, unsigned int, 0xFFFFU << 16, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 0, u32, 1U << 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 20, u32, 1U << 20, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 31, u32, 1U << 31, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0xFFFFU, 16, u32, 0xFFFFU << 16, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 0, u64, 1ULL << 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 40, u64, 1ULL << 40, false);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 63, u64, 1ULL << 63, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0xFFFFFFFFULL, 32, u64, 0xFFFFFFFFULL << 32, false);

 /* Sane shift: start and end with 0, without a too-wide shift. */
 TEST_ONE_SHIFT(0, 7, u8, 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 15, u16, 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 31, unsigned int, 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 31, u32, 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 63, u64, 0, false);

 /* Sane shift: start and end with 0, without reaching signed bit. */
 TEST_ONE_SHIFT(0, 6, s8, 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 14, s16, 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 30, int, 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 30, s32, 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 62, s64, 0, false);

 kunit_info(test, "%d sane shift tests finished\n", count);
}

static void shift_overflow_test(struct kunit *test)
{
 int count = 0;

 /* Overflow: shifted the bit off the end. */
 TEST_ONE_SHIFT(1, 8, u8, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 16, u16, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 32, unsigned int, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 32, u32, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 64, u64, 0, true);

 /* Overflow: shifted into the signed bit. */
 TEST_ONE_SHIFT(1, 7, s8, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 15, s16, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 31, int, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 31, s32, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(1, 63, s64, 0, true);

 /* Overflow: high bit falls off unsigned types. */
 /* 10010110 */
 TEST_ONE_SHIFT(150, 1, u8, 0, true);
 /* 1000100010010110 */
 TEST_ONE_SHIFT(34966, 1, u16, 0, true);
 /* 10000100000010001000100010010110 */
 TEST_ONE_SHIFT(2215151766U, 1, u32, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(2215151766U, 1, unsigned int, 0, true);
 /* 1000001000010000010000000100000010000100000010001000100010010110 */
 TEST_ONE_SHIFT(9372061470395238550ULL, 1, u64, 0, true);

 /* Overflow: bit shifted into signed bit on signed types. */
 /* 01001011 */
 TEST_ONE_SHIFT(75, 1, s8, 0, true);
 /* 0100010001001011 */
 TEST_ONE_SHIFT(17483, 1, s16, 0, true);
 /* 01000010000001000100010001001011 */
 TEST_ONE_SHIFT(1107575883, 1, s32, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(1107575883, 1, int, 0, true);
 /* 0100000100001000001000000010000001000010000001000100010001001011 */
 TEST_ONE_SHIFT(4686030735197619275LL, 1, s64, 0, true);

 /* Overflow: bit shifted past signed bit on signed types. */
 /* 01001011 */
 TEST_ONE_SHIFT(75, 2, s8, 0, true);
 /* 0100010001001011 */
 TEST_ONE_SHIFT(17483, 2, s16, 0, true);
 /* 01000010000001000100010001001011 */
 TEST_ONE_SHIFT(1107575883, 2, s32, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(1107575883, 2, int, 0, true);
 /* 0100000100001000001000000010000001000010000001000100010001001011 */
 TEST_ONE_SHIFT(4686030735197619275LL, 2, s64, 0, true);

 kunit_info(test, "%d overflow shift tests finished\n", count);
}

static void shift_truncate_test(struct kunit *test)
{
 int count = 0;

 /* Overflow: values larger than destination type. */
 TEST_ONE_SHIFT(0x100, 0, u8, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0xFF, 0, s8, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0x10000U, 0, u16, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0xFFFFU, 0, s16, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0x100000000ULL, 0, u32, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0x100000000ULL, 0, unsigned int, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0xFFFFFFFFUL, 0, s32, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0xFFFFFFFFUL, 0, int, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL, 0, s64, 0, true);

 /* Overflow: shifted at or beyond entire type's bit width. */
 TEST_ONE_SHIFT(0, 8, u8, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 9, u8, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 8, s8, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 9, s8, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 16, u16, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 17, u16, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 16, s16, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 17, s16, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 32, u32, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 33, u32, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 32, int, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 33, int, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 32, s32, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 33, s32, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 64, u64, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 65, u64, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 64, s64, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 65, s64, 0, true);

 kunit_info(test, "%d truncate shift tests finished\n", count);
}

static void shift_nonsense_test(struct kunit *test)
{
 int count = 0;

 /* Nonsense: negative initial value. */
 TEST_ONE_SHIFT(-1, 0, s8, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(-1, 0, u8, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(-5, 0, s16, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(-5, 0, u16, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(-10, 0, int, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(-10, 0, unsigned int, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(-100, 0, s32, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(-100, 0, u32, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(-10000, 0, s64, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(-10000, 0, u64, 0, true);

 /* Nonsense: negative shift values. */
 TEST_ONE_SHIFT(0, -5, s8, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, -5, u8, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, -10, s16, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, -10, u16, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, -15, int, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, -15, unsigned int, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, -20, s32, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, -20, u32, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, -30, s64, 0, true);
 TEST_ONE_SHIFT(0, -30, u64, 0, true);

 /*
 * Corner case: for unsigned types, we fail when we've shifted
 * through the entire width of bits. For signed types, we might
 * want to match this behavior, but that would mean noticing if
 * we shift through all but the signed bit, and this is not
 * currently detected (but we'll notice an overflow into the
 * signed bit). So, for now, we will test this condition but
 * mark it as not expected to overflow.
 */
 TEST_ONE_SHIFT(0, 7, s8, 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 15, s16, 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 31, int, 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 31, s32, 0, false);
 TEST_ONE_SHIFT(0, 63, s64, 0, false);

 kunit_info(test, "%d nonsense shift tests finished\n", count);
}
#undef TEST_ONE_SHIFT

/*
 * Deal with the various forms of allocator arguments. See comments above
 * the DEFINE_TEST_ALLOC() instances for mapping of the "bits".
 */
#define alloc_GFP   (GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN)
#define alloc010(alloc, arg, sz) alloc(sz, alloc_GFP)
#define alloc011(alloc, arg, sz) alloc(sz, alloc_GFP, NUMA_NO_NODE)
#define alloc000(alloc, arg, sz) alloc(sz)
#define alloc001(alloc, arg, sz) alloc(sz, NUMA_NO_NODE)
#define alloc110(alloc, arg, sz) alloc(arg, sz, alloc_GFP)
#define free0(free, arg, ptr)  free(ptr)
#define free1(free, arg, ptr)  free(arg, ptr)

/* Wrap around to 16K */
#define TEST_SIZE  (5 * 4096)

#define DEFINE_TEST_ALLOC(func, free_func, want_arg, want_gfp, want_node)\
static void test_ ## func (struct kunit *test, void *arg)  \
{         \
 volatile size_t a = TEST_SIZE;     \
 volatile size_t b = (SIZE_MAX / TEST_SIZE) + 1;   \
 void *ptr;       \
         \
 /* Tiny allocation test. */ \
 ptr = alloc ## want_arg ## want_gfp ## want_node (func, arg, 1);\
 KUNIT_ASSERT_NOT_ERR_OR_NULL_MSG(test, ptr,   \
       #func " failed regular allocation?!\n"); \
 free ## want_arg (free_func, arg, ptr);    \
         \
 /* Wrapped allocation test. */ \
 ptr = alloc ## want_arg ## want_gfp ## want_node (func, arg, \
         a * b); \
 KUNIT_ASSERT_NOT_ERR_OR_NULL_MSG(test, ptr,   \
       #func " unexpectedly failed bad wrapping?!\n"); \
 free ## want_arg (free_func, arg, ptr);    \
         \
 /* Saturated allocation test. */ \
 ptr = alloc ## want_arg ## want_gfp ## want_node (func, arg, \
         array_size(a, b)); \
 if (ptr) {       \
  KUNIT_FAIL(test, #func " missed saturation!\n"); \
  free ## want_arg (free_func, arg, ptr);   \
 }        \
}

/*
 * Allocator uses a trailing node argument --------+  (e.g. kmalloc_node())
 * Allocator uses the gfp_t argument -----------+  |  (e.g. kmalloc())
 * Allocator uses a special leading argument +  |  |  (e.g. devm_kmalloc())
 *                                           |  |  |
 */
DEFINE_TEST_ALLOC(kmalloc,  kfree,      0, 1, 0);
DEFINE_TEST_ALLOC(kmalloc_node,  kfree,      0, 1, 1);
DEFINE_TEST_ALLOC(kzalloc,  kfree,      0, 1, 0);
DEFINE_TEST_ALLOC(kzalloc_node,  kfree,      0, 1, 1);
DEFINE_TEST_ALLOC(__vmalloc,  vfree,      0, 1, 0);
DEFINE_TEST_ALLOC(kvmalloc,  kvfree,     0, 1, 0);
DEFINE_TEST_ALLOC(kvmalloc_node, kvfree,     0, 1, 1);
DEFINE_TEST_ALLOC(kvzalloc,  kvfree,     0, 1, 0);
DEFINE_TEST_ALLOC(kvzalloc_node, kvfree,     0, 1, 1);
DEFINE_TEST_ALLOC(devm_kmalloc,  devm_kfree, 1, 1, 0);
DEFINE_TEST_ALLOC(devm_kzalloc,  devm_kfree, 1, 1, 0);

static void overflow_allocation_test(struct kunit *test)
{
 struct device *dev;
 int count = 0;

#define check_allocation_overflow(alloc) do { \
 count++;     \
 test_ ## alloc(test, dev);   \
} while (0)

 /* Create dummy device for devm_kmalloc()-family tests. */
 dev = kunit_device_register(test, "overflow-test");
 KUNIT_ASSERT_FALSE_MSG(test, IS_ERR(dev),
          "Cannot register test device\n");

 check_allocation_overflow(kmalloc);
 check_allocation_overflow(kmalloc_node);
 check_allocation_overflow(kzalloc);
 check_allocation_overflow(kzalloc_node);
 check_allocation_overflow(__vmalloc);
 check_allocation_overflow(kvmalloc);
 check_allocation_overflow(kvmalloc_node);
 check_allocation_overflow(kvzalloc);
 check_allocation_overflow(kvzalloc_node);
 check_allocation_overflow(devm_kmalloc);
 check_allocation_overflow(devm_kzalloc);

 kunit_info(test, "%d allocation overflow tests finished\n", count);
#undef check_allocation_overflow
}

struct __test_flex_array {
 unsigned long flags;
 size_t count;
 unsigned long data[];
};

static void overflow_size_helpers_test(struct kunit *test)
{
 /* Make sure struct_size() can be used in a constant expression. */
 u8 ce_array[struct_size_t(struct __test_flex_array, data, 55)];
 struct __test_flex_array *obj;
 int count = 0;
 int var;
 volatile int unconst = 0;

 /* Verify constant expression against runtime version. */
 var = 55;
 OPTIMIZER_HIDE_VAR(var);
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, sizeof(ce_array), struct_size(obj, data, var));

#define check_one_size_helper(expected, func, args...) do { \
 size_t _r = func(args);     \
 KUNIT_EXPECT_EQ_MSG(test, _r, expected,   \
  "expected " #func "(" #args ") to return %zu but got %zu instead\n", \
  (size_t)(expected), _r);   \
 count++;      \
} while (0)

 var = 4;
 check_one_size_helper(20, size_mul, var++, 5);
 check_one_size_helper(20, size_mul, 4, var++);
 check_one_size_helper(0, size_mul, 0, 3);
 check_one_size_helper(0, size_mul, 3, 0);
 check_one_size_helper(6, size_mul, 2, 3);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX, size_mul, SIZE_MAX,  1);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX, size_mul, SIZE_MAX,  3);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX, size_mul, SIZE_MAX, -3);

 var = 4;
 check_one_size_helper(9, size_add, var++, 5);
 check_one_size_helper(9, size_add, 4, var++);
 check_one_size_helper(9, size_add, 9, 0);
 check_one_size_helper(9, size_add, 0, 9);
 check_one_size_helper(5, size_add, 2, 3);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX, size_add, SIZE_MAX,  1);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX, size_add, SIZE_MAX,  3);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX, size_add, SIZE_MAX, -3);

 var = 4;
 check_one_size_helper(1, size_sub, var--, 3);
 check_one_size_helper(1, size_sub, 4, var--);
 check_one_size_helper(1, size_sub, 3, 2);
 check_one_size_helper(9, size_sub, 9, 0);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX, size_sub, 9, -3);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX, size_sub, 0, 9);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX, size_sub, 2, 3);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX, size_sub, SIZE_MAX,  0);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX, size_sub, SIZE_MAX, 10);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX, size_sub, 0,  SIZE_MAX);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX, size_sub, 14, SIZE_MAX);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX - 2, size_sub, SIZE_MAX - 1,  1);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX - 4, size_sub, SIZE_MAX - 1,  3);
 check_one_size_helper(1,  size_sub, SIZE_MAX - 1, -3);

 var = 4;
 check_one_size_helper(4 * sizeof(*obj->data),
         flex_array_size, obj, data, var++);
 check_one_size_helper(5 * sizeof(*obj->data),
         flex_array_size, obj, data, var++);
 check_one_size_helper(0, flex_array_size, obj, data, 0 + unconst);
 check_one_size_helper(sizeof(*obj->data),
         flex_array_size, obj, data, 1 + unconst);
 check_one_size_helper(7 * sizeof(*obj->data),
         flex_array_size, obj, data, 7 + unconst);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX,
         flex_array_size, obj, data, -1 + unconst);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX,
         flex_array_size, obj, data, SIZE_MAX - 4 + unconst);

 var = 4;
 check_one_size_helper(sizeof(*obj) + (4 * sizeof(*obj->data)),
         struct_size, obj, data, var++);
 check_one_size_helper(sizeof(*obj) + (5 * sizeof(*obj->data)),
         struct_size, obj, data, var++);
 check_one_size_helper(sizeof(*obj), struct_size, obj, data, 0 + unconst);
 check_one_size_helper(sizeof(*obj) + sizeof(*obj->data),
         struct_size, obj, data, 1 + unconst);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX,
         struct_size, obj, data, -3 + unconst);
 check_one_size_helper(SIZE_MAX,
         struct_size, obj, data, SIZE_MAX - 3 + unconst);

 kunit_info(test, "%d overflow size helper tests finished\n", count);
#undef check_one_size_helper
}

static void overflows_type_test(struct kunit *test)
{
 int count = 0;
 unsigned int var;

#define __TEST_OVERFLOWS_TYPE(func, arg1, arg2, of) do {  \
 bool __of = func(arg1, arg2);     \
 KUNIT_EXPECT_EQ_MSG(test, __of, of,    \
  "expected " #func "(" #arg1 ", " #arg2 " to%s overflow\n",\
  of ? "" : " not");     \
 count++;       \
} while (0)

/* Args are: first type, second type, value, overflow expected */
#define TEST_OVERFLOWS_TYPE(__t1, __t2, v, of) do {   \
 __t1 t1 = (v);       \
 __t2 t2;       \
 __TEST_OVERFLOWS_TYPE(__overflows_type, t1, t2, of);  \
 __TEST_OVERFLOWS_TYPE(__overflows_type, t1, __t2, of);  \
 __TEST_OVERFLOWS_TYPE(__overflows_type_constexpr, t1, t2, of); \
 __TEST_OVERFLOWS_TYPE(__overflows_type_constexpr, t1, __t2, of);\
} while (0)

 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u8, u8, U8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u8, u16, U8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u8, s8, U8_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u8, s8, S8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u8, s8, (u8)S8_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u8, s16, U8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s8, u8, S8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s8, u8, -1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s8, u8, S8_MIN, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s8, u16, S8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s8, u16, -1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s8, u16, S8_MIN, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s8, u32, S8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s8, u32, -1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s8, u32, S8_MIN, true);
#if BITS_PER_LONG == 64
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s8, u64, S8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s8, u64, -1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s8, u64, S8_MIN, true);
#endif
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s8, s8, S8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s8, s8, S8_MIN, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s8, s16, S8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s8, s16, S8_MIN, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u16, u8, U8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u16, u8, (u16)U8_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u16, u8, U16_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u16, s8, S8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u16, s8, (u16)S8_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u16, s8, U16_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u16, s16, S16_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u16, s16, (u16)S16_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u16, s16, U16_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u16, u32, U16_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u16, s32, U16_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, u8, U8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, u8, (s16)U8_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, u8, -1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, u8, S16_MIN, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, u16, S16_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, u16, -1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, u16, S16_MIN, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, u32, S16_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, u32, -1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, u32, S16_MIN, true);
#if BITS_PER_LONG == 64
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, u64, S16_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, u64, -1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, u64, S16_MIN, true);
#endif
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, s8, S8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, s8, S8_MIN, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, s8, (s16)S8_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, s8, (s16)S8_MIN - 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, s8, S16_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, s8, S16_MIN, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, s16, S16_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, s16, S16_MIN, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, s32, S16_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s16, s32, S16_MIN, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, u8, U8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, u8, (u32)U8_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, u8, U32_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, s8, S8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, s8, (u32)S8_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, s8, U32_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, u16, U16_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, u16, U16_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, u16, U32_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, s16, S16_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, s16, (u32)S16_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, s16, U32_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, u32, U32_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, s32, S32_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, s32, U32_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, s32, (u32)S32_MAX + 1, true);
#if BITS_PER_LONG == 64
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, u64, U32_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u32, s64, U32_MAX, false);
#endif
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, u8, U8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, u8, (s32)U8_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, u16, S32_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, u8, -1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, u8, S32_MIN, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, u16, U16_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, u16, (s32)U16_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, u16, S32_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, u16, -1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, u16, S32_MIN, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, u32, S32_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, u32, -1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, u32, S32_MIN, true);
#if BITS_PER_LONG == 64
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, u64, S32_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, u64, -1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, u64, S32_MIN, true);
#endif
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, s8, S8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, s8, S8_MIN, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, s8, (s32)S8_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, s8, (s32)S8_MIN - 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, s8, S32_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, s8, S32_MIN, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, s16, S16_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, s16, S16_MIN, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, s16, (s32)S16_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, s16, (s32)S16_MIN - 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, s16, S32_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, s16, S32_MIN, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, s32, S32_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, s32, S32_MIN, false);
#if BITS_PER_LONG == 64
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, s64, S32_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s32, s64, S32_MIN, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, u8, U64_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, u8, U8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, u8, (u64)U8_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, u16, U64_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, u16, U16_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, u16, (u64)U16_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, u32, U64_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, u32, U32_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, u32, (u64)U32_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, u64, U64_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, s8, S8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, s8, (u64)S8_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, s8, U64_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, s16, S16_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, s16, (u64)S16_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, s16, U64_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, s32, S32_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, s32, (u64)S32_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, s32, U64_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, s64, S64_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, s64, U64_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(u64, s64, (u64)S64_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u8, S64_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u8, S64_MIN, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u8, -1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u8, U8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u8, (s64)U8_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u16, S64_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u16, S64_MIN, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u16, -1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u16, U16_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u16, (s64)U16_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u32, S64_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u32, S64_MIN, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u32, -1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u32, U32_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u32, (s64)U32_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u64, S64_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u64, S64_MIN, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, u64, -1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s8, S8_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s8, S8_MIN, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s8, (s64)S8_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s8, (s64)S8_MIN - 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s8, S64_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s16, S16_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s16, S16_MIN, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s16, (s64)S16_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s16, (s64)S16_MIN - 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s16, S64_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s32, S32_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s32, S32_MIN, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s32, (s64)S32_MAX + 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s32, (s64)S32_MIN - 1, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s32, S64_MAX, true);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s64, S64_MAX, false);
 TEST_OVERFLOWS_TYPE(s64, s64, S64_MIN, false);
#endif

 /* Check for macro side-effects. */
 var = INT_MAX - 1;
 __TEST_OVERFLOWS_TYPE(__overflows_type, var++, int, false);
 __TEST_OVERFLOWS_TYPE(__overflows_type, var++, int, false);
 __TEST_OVERFLOWS_TYPE(__overflows_type, var++, int, true);
 var = INT_MAX - 1;
 __TEST_OVERFLOWS_TYPE(overflows_type, var++, int, false);
 __TEST_OVERFLOWS_TYPE(overflows_type, var++, int, false);
 __TEST_OVERFLOWS_TYPE(overflows_type, var++, int, true);

 kunit_info(test, "%d overflows_type() tests finished\n", count);
#undef TEST_OVERFLOWS_TYPE
#undef __TEST_OVERFLOWS_TYPE
}

static void same_type_test(struct kunit *test)
{
 int count = 0;
 int var;

#define TEST_SAME_TYPE(t1, t2, same)   do { \
 typeof(t1) __t1h = type_max(t1);   \
 typeof(t1) __t1l = type_min(t1);   \
 typeof(t2) __t2h = type_max(t2);   \
 typeof(t2) __t2l = type_min(t2);   \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, true, __same_type(t1, __t1h)); \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, true, __same_type(t1, __t1l)); \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, true, __same_type(__t1h, t1)); \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, true, __same_type(__t1l, t1)); \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, true, __same_type(t2, __t2h)); \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, true, __same_type(t2, __t2l)); \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, true, __same_type(__t2h, t2)); \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, true, __same_type(__t2l, t2)); \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, same, __same_type(t1, t2)); \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, same, __same_type(t2, __t1h)); \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, same, __same_type(t2, __t1l)); \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, same, __same_type(__t1h, t2)); \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, same, __same_type(__t1l, t2)); \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, same, __same_type(t1, __t2h)); \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, same, __same_type(t1, __t2l)); \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, same, __same_type(__t2h, t1)); \
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, same, __same_type(__t2l, t1)); \
} while (0)

#if BITS_PER_LONG == 64
# define TEST_SAME_TYPE64(base, t, m) TEST_SAME_TYPE(base, t, m)
#else
# define TEST_SAME_TYPE64(base, t, m) do { } while (0)
#endif

#define TEST_TYPE_SETS(base, mu8, mu16, mu32, ms8, ms16, ms32, mu64, ms64) \
do {         \
 TEST_SAME_TYPE(base,  u8,  mu8);    \
 TEST_SAME_TYPE(base, u16, mu16);    \
 TEST_SAME_TYPE(base, u32, mu32);    \
 TEST_SAME_TYPE(base,  s8,  ms8);    \
 TEST_SAME_TYPE(base, s16, ms16);    \
 TEST_SAME_TYPE(base, s32, ms32);    \
 TEST_SAME_TYPE64(base, u64, mu64);    \
 TEST_SAME_TYPE64(base, s64, ms64);    \
} while (0)

 TEST_TYPE_SETS(u8,   true, false, false, false, false, false, false, false);
 TEST_TYPE_SETS(u16, false,  true, false, false, false, false, false, false);
 TEST_TYPE_SETS(u32, false, false,  true, false, false, false, false, false);
 TEST_TYPE_SETS(s8,  false, false, false,  true, false, false, false, false);
 TEST_TYPE_SETS(s16, false, false, false, false,  true, false, false, false);
 TEST_TYPE_SETS(s32, false, false, false, false, false,  true, false, false);
#if BITS_PER_LONG == 64
 TEST_TYPE_SETS(u64, false, false, false, false, false, false,  true, false);
 TEST_TYPE_SETS(s64, false, false, false, false, false, false, false,  true);
#endif

 /* Check for macro side-effects. */
 var = 4;
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, var, 4);
 KUNIT_EXPECT_TRUE(test, __same_type(var++, int));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, var, 4);
 KUNIT_EXPECT_TRUE(test, __same_type(int, var++));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, var, 4);
 KUNIT_EXPECT_TRUE(test, __same_type(var++, var++));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, var, 4);

 kunit_info(test, "%d __same_type() tests finished\n", count);

#undef TEST_TYPE_SETS
#undef TEST_SAME_TYPE64
#undef TEST_SAME_TYPE
}

static void castable_to_type_test(struct kunit *test)
{
 int count = 0;

#define TEST_CASTABLE_TO_TYPE(arg1, arg2, pass) do { \
 bool __pass = castable_to_type(arg1, arg2);  \
 KUNIT_EXPECT_EQ_MSG(test, __pass, pass,   \
  "expected castable_to_type(" #arg1 ", " #arg2 ") to%s pass\n",\
  pass ? "" : " not");    \
 count++;      \
} while (0)

 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(16, u8, true);
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(16, u16, true);
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(16, u32, true);
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(16, s8, true);
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(16, s16, true);
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(16, s32, true);
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(-16, s8, true);
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(-16, s16, true);
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(-16, s32, true);
#if BITS_PER_LONG == 64
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(16, u64, true);
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(-16, s64, true);
#endif

#define TEST_CASTABLE_TO_TYPE_VAR(width) do {    \
 u ## width u ## width ## var = 0;     \
 s ## width s ## width ## var = 0;     \
          \
 /* Constant expressions that fit types. */ \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(type_max(u ## width), u ## width, true);  \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(type_min(u ## width), u ## width, true);  \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(type_max(u ## width), u ## width ## var, true); \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(type_min(u ## width), u ## width ## var, true); \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(type_max(s ## width), s ## width, true);  \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(type_min(s ## width), s ## width, true);  \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(type_max(s ## width), s ## width ## var, true); \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(type_min(u ## width), s ## width ## var, true); \
 /* Constant expressions that do not fit types. */ \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(type_max(u ## width), s ## width, false);  \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(type_max(u ## width), s ## width ## var, false); \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(type_min(s ## width), u ## width, false);  \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(type_min(s ## width), u ## width ## var, false); \
 /* Non-constant expression with mismatched type. */ \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(s ## width ## var, u ## width, false);  \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(u ## width ## var, s ## width, false);  \
} while (0)

#define TEST_CASTABLE_TO_TYPE_RANGE(width) do {    \
 unsigned long big = U ## width ## _MAX;     \
 signed long small = S ## width ## _MIN;     \
 u ## width u ## width ## var = 0;     \
 s ## width s ## width ## var = 0;     \
          \
 /* Constant expression in range. */ \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(U ## width ## _MAX, u ## width, true);  \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(U ## width ## _MAX, u ## width ## var, true); \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(S ## width ## _MIN, s ## width, true);  \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(S ## width ## _MIN, s ## width ## var, true); \
 /* Constant expression out of range. */ \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE((unsigned long)U ## width ## _MAX + 1, u ## width, false); \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE((unsigned long)U ## width ## _MAX + 1, u ## width ## var, false); \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE((signed long)S ## width ## _MIN - 1, s ## width, false); \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE((signed long)S ## width ## _MIN - 1, s ## width ## var, false); \
 /* Non-constant expression with mismatched type. */ \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(big, u ## width, false);    \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(big, u ## width ## var, false);   \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(small, s ## width, false);   \
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE(small, s ## width ## var, false);   \
} while (0)

 TEST_CASTABLE_TO_TYPE_VAR(8);
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE_VAR(16);
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE_VAR(32);
#if BITS_PER_LONG == 64
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE_VAR(64);
#endif

 TEST_CASTABLE_TO_TYPE_RANGE(8);
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE_RANGE(16);
#if BITS_PER_LONG == 64
 TEST_CASTABLE_TO_TYPE_RANGE(32);
#endif
 kunit_info(test, "%d castable_to_type() tests finished\n", count);

#undef TEST_CASTABLE_TO_TYPE_RANGE
#undef TEST_CASTABLE_TO_TYPE_VAR
#undef TEST_CASTABLE_TO_TYPE
}

struct foo {
 int a;
 u32 counter;
 s16 array[] __counted_by(counter);
};

struct bar {
 int a;
 u32 counter;
 s16 array[];
};

static void DEFINE_FLEX_test(struct kunit *test)
{
 DEFINE_RAW_FLEX(struct bar, two, array, 2);
 DEFINE_FLEX(struct foo, eight, array, counter, 8);
 DEFINE_FLEX(struct foo, empty, array, counter, 0);
 /* Using _RAW_ on a __counted_by struct will initialize "counter" to zero */
 DEFINE_RAW_FLEX(struct foo, two_but_zero, array, 2);
 int array_size_override = 0;

 KUNIT_EXPECT_EQ(test, sizeof(*two), sizeof(struct bar));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, __struct_size(two), sizeof(struct bar) + 2 * sizeof(s16));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, __member_size(two), sizeof(struct bar) + 2 * sizeof(s16));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, __struct_size(two->array), 2 * sizeof(s16));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, __member_size(two->array), 2 * sizeof(s16));

 KUNIT_EXPECT_EQ(test, sizeof(*eight), sizeof(struct foo));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, __struct_size(eight), sizeof(struct foo) + 8 * sizeof(s16));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, __member_size(eight), sizeof(struct foo) + 8 * sizeof(s16));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, __struct_size(eight->array), 8 * sizeof(s16));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, __member_size(eight->array), 8 * sizeof(s16));

 KUNIT_EXPECT_EQ(test, sizeof(*empty), sizeof(struct foo));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, __struct_size(empty), sizeof(struct foo));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, __member_size(empty), sizeof(struct foo));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, __struct_size(empty->array), 0);
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, __member_size(empty->array), 0);

 KUNIT_EXPECT_EQ(test, STACK_FLEX_ARRAY_SIZE(two, array), 2);
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, STACK_FLEX_ARRAY_SIZE(eight, array), 8);
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, STACK_FLEX_ARRAY_SIZE(empty, array), 0);

 /* If __counted_by is not being used, array size will have the on-stack size. */
 if (!IS_ENABLED(CONFIG_CC_HAS_COUNTED_BY))
  array_size_override = 2 * sizeof(s16);

 KUNIT_EXPECT_EQ(test, sizeof(*two_but_zero), sizeof(struct foo));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, __struct_size(two_but_zero), sizeof(struct foo) + 2 * sizeof(s16));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, __member_size(two_but_zero), sizeof(struct foo) + 2 * sizeof(s16));
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, __struct_size(two_but_zero->array), array_size_override);
 KUNIT_EXPECT_EQ(test, __member_size(two_but_zero->array), array_size_override);
}

static struct kunit_case overflow_test_cases[] = {
 KUNIT_CASE(u8_u8__u8_overflow_test),
 KUNIT_CASE(s8_s8__s8_overflow_test),
 KUNIT_CASE(u16_u16__u16_overflow_test),
 KUNIT_CASE(s16_s16__s16_overflow_test),
 KUNIT_CASE(u32_u32__u32_overflow_test),
 KUNIT_CASE(s32_s32__s32_overflow_test),
 KUNIT_CASE(u64_u64__u64_overflow_test),
 KUNIT_CASE(s64_s64__s64_overflow_test),
 KUNIT_CASE(u32_u32__int_overflow_test),
 KUNIT_CASE(u32_u32__u8_overflow_test),
 KUNIT_CASE(u8_u8__int_overflow_test),
 KUNIT_CASE(int_int__u8_overflow_test),
 KUNIT_CASE(shift_sane_test),
 KUNIT_CASE(shift_overflow_test),
 KUNIT_CASE(shift_truncate_test),
 KUNIT_CASE(shift_nonsense_test),
 KUNIT_CASE(overflow_allocation_test),
 KUNIT_CASE(overflow_size_helpers_test),
 KUNIT_CASE(overflows_type_test),
 KUNIT_CASE(same_type_test),
 KUNIT_CASE(castable_to_type_test),
 KUNIT_CASE(DEFINE_FLEX_test),
 {}
};

static struct kunit_suite overflow_test_suite = {
 .name = "overflow",
 .test_cases = overflow_test_cases,
};

kunit_test_suite(overflow_test_suite);

MODULE_DESCRIPTION("Test cases for arithmetic overflow checks");
MODULE_LICENSE("Dual MIT/GPL");