/* SPDX-License-Identifier: LGPL-2.1 OR MIT */
/*
 * stdlib function definitions for NOLIBC
 * Copyright (C) 2017-2021 Willy Tarreau <w@1wt.eu>
 */

/* make sure to include all global symbols */
#include "nolibc.h"

#ifndef _NOLIBC_STDLIB_H
#define _NOLIBC_STDLIB_H

#include "std.h"
#include "arch.h"
#include "types.h"
#include "sys.h"
#include "string.h"
#include <linux/auxvec.h>

struct nolibc_heap {
 size_t len;
 char user_p[] __attribute__((__aligned__));
};

/* Buffer used to store int-to-ASCII conversions. Will only be implemented if
 * any of the related functions is implemented. The area is large enough to
 * store "18446744073709551615" or "-9223372036854775808" and the final zero.
 */
static __attribute__((unused)) char itoa_buffer[21];

/*
 * As much as possible, please keep functions alphabetically sorted.
 */

static __inline__
int abs(int j)
{
 return j >= 0 ? j : -j;
}

static __inline__
long labs(long j)
{
 return j >= 0 ? j : -j;
}

static __inline__
long long llabs(long long j)
{
 return j >= 0 ? j : -j;
}

/* must be exported, as it's used by libgcc for various divide functions */
void abort(void);
__attribute__((weak,unused,noreturn,section(".text.nolibc_abort")))
void abort(void)
{
 sys_kill(sys_getpid(), SIGABRT);
 for (;;);
}

static __attribute__((unused))
long atol(const char *s)
{
 unsigned long ret = 0;
 unsigned long d;
 int neg = 0;

 if (*s == '-') {
  neg = 1;
  s++;
 }

 while (1) {
  d = (*s++) - '0';
  if (d > 9)
   break;
  ret *= 10;
  ret += d;
 }

 return neg ? -ret : ret;
}

static __attribute__((unused))
int atoi(const char *s)
{
 return atol(s);
}

static __attribute__((unused))
void free(void *ptr)
{
 struct nolibc_heap *heap;

 if (!ptr)
  return;

 heap = container_of(ptr, struct nolibc_heap, user_p);
 munmap(heap, heap->len);
}

/* getenv() tries to find the environment variable named <name> in the
 * environment array pointed to by global variable "environ" which must be
 * declared as a char **, and must be terminated by a NULL (it is recommended
 * to set this variable to the "envp" argument of main()). If the requested
 * environment variable exists its value is returned otherwise NULL is
 * returned.
 */
static __attribute__((unused))
char *getenv(const char *name)
{
 int idx, i;

 if (environ) {
  for (idx = 0; environ[idx]; idx++) {
   for (i = 0; name[i] && name[i] == environ[idx][i];)
    i++;
   if (!name[i] && environ[idx][i] == '=')
    return &environ[idx][i+1];
  }
 }
 return NULL;
}

static __attribute__((unused))
void *malloc(size_t len)
{
 struct nolibc_heap *heap;

 /* Always allocate memory with size multiple of 4096. */
 len  = sizeof(*heap) + len;
 len  = (len + 4095UL) & -4096UL;
 heap = mmap(NULL, len, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE,
      -1, 0);
 if (__builtin_expect(heap == MAP_FAILED, 0))
  return NULL;

 heap->len = len;
 return heap->user_p;
}

static __attribute__((unused))
void *calloc(size_t size, size_t nmemb)
{
 size_t x = size * nmemb;

 if (__builtin_expect(size && ((x / size) != nmemb), 0)) {
  SET_ERRNO(ENOMEM);
  return NULL;
 }

 /*
  * No need to zero the heap, the MAP_ANONYMOUS in malloc()
  * already does it.
 */
 return malloc(x);
}

static __attribute__((unused))
void *realloc(void *old_ptr, size_t new_size)
{
 struct nolibc_heap *heap;
 size_t user_p_len;
 void *ret;

 if (!old_ptr)
  return malloc(new_size);

 heap = container_of(old_ptr, struct nolibc_heap, user_p);
 user_p_len = heap->len - sizeof(*heap);
 /*
  * Don't realloc() if @user_p_len >= @new_size, this block of
  * memory is still enough to handle the @new_size. Just return
  * the same pointer.
 */
 if (user_p_len >= new_size)
  return old_ptr;

 ret = malloc(new_size);
 if (__builtin_expect(!ret, 0))
  return NULL;

 memcpy(ret, heap->user_p, user_p_len);
 munmap(heap, heap->len);
 return ret;
}

/* Converts the unsigned long integer <in> to its hex representation into
 * buffer <buffer>, which must be long enough to store the number and the
 * trailing zero (17 bytes for "ffffffffffffffff" or 9 for "ffffffff"). The
 * buffer is filled from the first byte, and the number of characters emitted
 * (not counting the trailing zero) is returned. The function is constructed
 * in a way to optimize the code size and avoid any divide that could add a
 * dependency on large external functions.
 */
static __attribute__((unused))
int utoh_r(unsigned long in, char *buffer)
{
 signed char pos = (~0UL > 0xfffffffful) ? 60 : 28;
 int digits = 0;
 int dig;

 do {
  dig = in >> pos;
  in -= (uint64_t)dig << pos;
  pos -= 4;
  if (dig || digits || pos < 0) {
   if (dig > 9)
    dig += 'a' - '0' - 10;
   buffer[digits++] = '0' + dig;
  }
 } while (pos >= 0);

 buffer[digits] = 0;
 return digits;
}

/* converts unsigned long <in> to an hex string using the static itoa_buffer
 * and returns the pointer to that string.
 */
static __inline__ __attribute__((unused))
char *utoh(unsigned long in)
{
 utoh_r(in, itoa_buffer);
 return itoa_buffer;
}

/* Converts the unsigned long integer <in> to its string representation into
 * buffer <buffer>, which must be long enough to store the number and the
 * trailing zero (21 bytes for 18446744073709551615 in 64-bit, 11 for
 * 4294967295 in 32-bit). The buffer is filled from the first byte, and the
 * number of characters emitted (not counting the trailing zero) is returned.
 * The function is constructed in a way to optimize the code size and avoid
 * any divide that could add a dependency on large external functions.
 */
static __attribute__((unused))
int utoa_r(unsigned long in, char *buffer)
{
 unsigned long lim;
 int digits = 0;
 int pos = (~0UL > 0xfffffffful) ? 19 : 9;
 int dig;

 do {
  for (dig = 0, lim = 1; dig < pos; dig++)
   lim *= 10;

  if (digits || in >= lim || !pos) {
   for (dig = 0; in >= lim; dig++)
    in -= lim;
   buffer[digits++] = '0' + dig;
  }
 } while (pos--);

 buffer[digits] = 0;
 return digits;
}

/* Converts the signed long integer <in> to its string representation into
 * buffer <buffer>, which must be long enough to store the number and the
 * trailing zero (21 bytes for -9223372036854775808 in 64-bit, 12 for
 * -2147483648 in 32-bit). The buffer is filled from the first byte, and the
 * number of characters emitted (not counting the trailing zero) is returned.
 */
static __attribute__((unused))
int itoa_r(long in, char *buffer)
{
 char *ptr = buffer;
 int len = 0;

 if (in < 0) {
  in = -(unsigned long)in;
  *(ptr++) = '-';
  len++;
 }
 len += utoa_r(in, ptr);
 return len;
}

/* for historical compatibility, same as above but returns the pointer to the
 * buffer.
 */
static __inline__ __attribute__((unused))
char *ltoa_r(long in, char *buffer)
{
 itoa_r(in, buffer);
 return buffer;
}

/* converts long integer <in> to a string using the static itoa_buffer and
 * returns the pointer to that string.
 */
static __inline__ __attribute__((unused))
char *itoa(long in)
{
 itoa_r(in, itoa_buffer);
 return itoa_buffer;
}

/* converts long integer <in> to a string using the static itoa_buffer and
 * returns the pointer to that string. Same as above, for compatibility.
 */
static __inline__ __attribute__((unused))
char *ltoa(long in)
{
 itoa_r(in, itoa_buffer);
 return itoa_buffer;
}

/* converts unsigned long integer <in> to a string using the static itoa_buffer
 * and returns the pointer to that string.
 */
static __inline__ __attribute__((unused))
char *utoa(unsigned long in)
{
 utoa_r(in, itoa_buffer);
 return itoa_buffer;
}

/* Converts the unsigned 64-bit integer <in> to its hex representation into
 * buffer <buffer>, which must be long enough to store the number and the
 * trailing zero (17 bytes for "ffffffffffffffff"). The buffer is filled from
 * the first byte, and the number of characters emitted (not counting the
 * trailing zero) is returned. The function is constructed in a way to optimize
 * the code size and avoid any divide that could add a dependency on large
 * external functions.
 */
static __attribute__((unused))
int u64toh_r(uint64_t in, char *buffer)
{
 signed char pos = 60;
 int digits = 0;
 int dig;

 do {
  if (sizeof(long) >= 8) {
   dig = (in >> pos) & 0xF;
  } else {
   /* 32-bit platforms: avoid a 64-bit shift */
   uint32_t d = (pos >= 32) ? (in >> 32) : in;
   dig = (d >> (pos & 31)) & 0xF;
  }
  if (dig > 9)
   dig += 'a' - '0' - 10;
  pos -= 4;
  if (dig || digits || pos < 0)
   buffer[digits++] = '0' + dig;
 } while (pos >= 0);

 buffer[digits] = 0;
 return digits;
}

/* converts uint64_t <in> to an hex string using the static itoa_buffer and
 * returns the pointer to that string.
 */
static __inline__ __attribute__((unused))
char *u64toh(uint64_t in)
{
 u64toh_r(in, itoa_buffer);
 return itoa_buffer;
}

/* Converts the unsigned 64-bit integer <in> to its string representation into
 * buffer <buffer>, which must be long enough to store the number and the
 * trailing zero (21 bytes for 18446744073709551615). The buffer is filled from
 * the first byte, and the number of characters emitted (not counting the
 * trailing zero) is returned. The function is constructed in a way to optimize
 * the code size and avoid any divide that could add a dependency on large
 * external functions.
 */
static __attribute__((unused))
int u64toa_r(uint64_t in, char *buffer)
{
 unsigned long long lim;
 int digits = 0;
 int pos = 19; /* start with the highest possible digit */
 int dig;

 do {
  for (dig = 0, lim = 1; dig < pos; dig++)
   lim *= 10;

  if (digits || in >= lim || !pos) {
   for (dig = 0; in >= lim; dig++)
    in -= lim;
   buffer[digits++] = '0' + dig;
  }
 } while (pos--);

 buffer[digits] = 0;
 return digits;
}

/* Converts the signed 64-bit integer <in> to its string representation into
 * buffer <buffer>, which must be long enough to store the number and the
 * trailing zero (21 bytes for -9223372036854775808). The buffer is filled from
 * the first byte, and the number of characters emitted (not counting the
 * trailing zero) is returned.
 */
static __attribute__((unused))
int i64toa_r(int64_t in, char *buffer)
{
 char *ptr = buffer;
 int len = 0;

 if (in < 0) {
  in = -(uint64_t)in;
  *(ptr++) = '-';
  len++;
 }
 len += u64toa_r(in, ptr);
 return len;
}

/* converts int64_t <in> to a string using the static itoa_buffer and returns
 * the pointer to that string.
 */
static __inline__ __attribute__((unused))
char *i64toa(int64_t in)
{
 i64toa_r(in, itoa_buffer);
 return itoa_buffer;
}

/* converts uint64_t <in> to a string using the static itoa_buffer and returns
 * the pointer to that string.
 */
static __inline__ __attribute__((unused))
char *u64toa(uint64_t in)
{
 u64toa_r(in, itoa_buffer);
 return itoa_buffer;
}

static __attribute__((unused))
uintmax_t __strtox(const char *nptr, char **endptr, int base, intmax_t lower_limit, uintmax_t upper_limit)
{
 const char signed_ = lower_limit != 0;
 unsigned char neg = 0, overflow = 0;
 uintmax_t val = 0, limit, old_val;
 char c;

 if (base < 0 || base > 36) {
  SET_ERRNO(EINVAL);
  goto out;
 }

 while (isspace(*nptr))
  nptr++;

 if (*nptr == '+') {
  nptr++;
 } else if (*nptr == '-') {
  neg = 1;
  nptr++;
 }

 if (signed_ && neg)
  limit = -(uintmax_t)lower_limit;
 else
  limit = upper_limit;

 if ((base == 0 || base == 16) &&
     (strncmp(nptr, "0x", 2) == 0 || strncmp(nptr, "0X", 2) == 0)) {
  base = 16;
  nptr += 2;
 } else if (base == 0 && strncmp(nptr, "0", 1) == 0) {
  base = 8;
  nptr += 1;
 } else if (base == 0) {
  base = 10;
 }

 while (*nptr) {
  c = *nptr;

  if (c >= '0' && c <= '9')
   c -= '0';
  else if (c >= 'a' && c <= 'z')
   c = c - 'a' + 10;
  else if (c >= 'A' && c <= 'Z')
   c = c - 'A' + 10;
  else
   goto out;

  if (c >= base)
   goto out;

  nptr++;
  old_val = val;
  val *= base;
  val += c;

  if (val > limit || val < old_val)
   overflow = 1;
 }

out:
 if (overflow) {
  SET_ERRNO(ERANGE);
  val = limit;
 }
 if (endptr)
  *endptr = (char *)nptr;
 return neg ? -val : val;
}

static __attribute__((unused))
long strtol(const char *nptr, char **endptr, int base)
{
 return __strtox(nptr, endptr, base, LONG_MIN, LONG_MAX);
}

static __attribute__((unused))
unsigned long strtoul(const char *nptr, char **endptr, int base)
{
 return __strtox(nptr, endptr, base, 0, ULONG_MAX);
}

static __attribute__((unused))
long long strtoll(const char *nptr, char **endptr, int base)
{
 return __strtox(nptr, endptr, base, LLONG_MIN, LLONG_MAX);
}

static __attribute__((unused))
unsigned long long strtoull(const char *nptr, char **endptr, int base)
{
 return __strtox(nptr, endptr, base, 0, ULLONG_MAX);
}

static __attribute__((unused))
intmax_t strtoimax(const char *nptr, char **endptr, int base)
{
 return __strtox(nptr, endptr, base, INTMAX_MIN, INTMAX_MAX);
}

static __attribute__((unused))
uintmax_t strtoumax(const char *nptr, char **endptr, int base)
{
 return __strtox(nptr, endptr, base, 0, UINTMAX_MAX);
}

#endif /* _NOLIBC_STDLIB_H */