src/mc/mc_liveness.c

   1 /* Copyright (c) 2008-2012 Da SimGrid Team. All rights reserved.            */
   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #include "mc_private.h"
   7 #include <unistd.h>
   8 #include <sys/wait.h>
   9
  10 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_liveness, mc,
  11                                 "Logging specific to algorithms for liveness properties verification");
  12
  13 xbt_dynar_t reached_pairs;
  14 xbt_dynar_t successors;
  15
  16 int create_dump(int pair)
  17 {
  18    // Try to enable core dumps
  19   struct rlimit core_limit;
  20   core_limit.rlim_cur = RLIM_INFINITY;
  21   core_limit.rlim_max = RLIM_INFINITY;
  22
  23   if(setrlimit(RLIMIT_CORE, &core_limit) < 0)
  24     fprintf(stderr, "setrlimit: %s\nWarning: core dumps may be truncated or non-existant\n", strerror(errno));
  25
  26   int status;
  27   switch(fork()){
  28   case 0:
  29     // We are the child process -- run the actual program
  30     xbt_abort();
  31     break;
  32
  33   case -1:
  34     // An error occurred, shouldn't happen
  35     perror("fork");
  36     return -1;
  37
  38   default:
  39     // We are the parent process -- wait for the child process to exit
  40     if(wait(&status) < 0)
  41       perror("wait");
  42     if(WIFSIGNALED(status) && WCOREDUMP(status)){
  43       char *core_name = malloc(20);
  44       sprintf(core_name,"core_%d", pair);
  45       rename("core", core_name);
  46       free(core_name);
  47     }
  48   }
  49
  50   return 0;
  51 }
  52
  53 int reached(xbt_state_t st){
  54
  55   raw_mem_set = (mmalloc_get_current_heap() == raw_heap);
  56
  57   MC_SET_RAW_MEM;
  58
  59   mc_pair_reached_t new_pair = NULL;
  60   new_pair = xbt_new0(s_mc_pair_reached_t, 1);
  61   new_pair->nb = xbt_dynar_length(reached_pairs) + 1;
  62   new_pair->automaton_state = st;
  63   new_pair->prop_ato = xbt_dynar_new(sizeof(int), NULL);
  64   new_pair->system_state = MC_take_snapshot_liveness();
  65
  66   /* Get values of propositional symbols */
  67   int res;
  68   int_f_void_t f;
  69   unsigned int cursor = 0;
  70   xbt_propositional_symbol_t ps = NULL;
  71   xbt_dynar_foreach(_mc_property_automaton->propositional_symbols, cursor, ps){
  72     f = (int_f_void_t)ps->function;
  73     res = (*f)();
  74     xbt_dynar_push_as(new_pair->prop_ato, int, res);
  75   }
  76
  77   MC_UNSET_RAW_MEM;
  78
  79   if(xbt_dynar_is_empty(reached_pairs) || !compare){
  80
  81     MC_SET_RAW_MEM;
  82     /* New pair reached */
  83     xbt_dynar_push(reached_pairs, &new_pair);
  84     MC_UNSET_RAW_MEM;
  85
  86     if(raw_mem_set)
  87       MC_SET_RAW_MEM;
  88
  89     return 0;
  90
  91   }else{
  92
  93     MC_SET_RAW_MEM;
  94
  95     cursor = 0;
  96     mc_pair_reached_t pair_test = NULL;
  97
  98     xbt_dynar_foreach(reached_pairs, cursor, pair_test){
  99       XBT_INFO("Pair reached #%d", pair_test->nb);
 100       if(automaton_state_compare(pair_test->automaton_state, st) == 0){
 101         if(propositional_symbols_compare_value(pair_test->prop_ato, new_pair->prop_ato) == 0){
 102           if(snapshot_compare(new_pair->system_state, pair_test->system_state) == 0){
 103
 104             if(raw_mem_set)
 105               MC_SET_RAW_MEM;
 106             else
 107               MC_UNSET_RAW_MEM;
 108
 109             return 1;
 110           }
 111         }else{
 112           XBT_INFO("Different values of propositional symbols");
 113         }
 114       }else{
 115         XBT_INFO("Different automaton state");
 116       }
 117     }
 118
 119     /* New pair reached */
 120     xbt_dynar_push(reached_pairs, &new_pair);
 121
 122     MC_UNSET_RAW_MEM;
 123
 124     if(raw_mem_set)
 125       MC_SET_RAW_MEM;
 126
 127     compare = 0;
 128
 129     return 0;
 130
 131   }
 132 }
 133
 134
 135 void set_pair_reached(xbt_state_t st){
 136
 137   raw_mem_set = (mmalloc_get_current_heap() == raw_heap);
 138
 139   MC_SET_RAW_MEM;
 140
 141   mc_pair_reached_t pair = NULL;
 142   pair = xbt_new0(s_mc_pair_reached_t, 1);
 143   pair->nb = xbt_dynar_length(reached_pairs) + 1;
 144   pair->automaton_state = st;
 145   pair->prop_ato = xbt_dynar_new(sizeof(int), NULL);
 146   pair->system_state = MC_take_snapshot_liveness();
 147
 148   /* Get values of propositional symbols */
 149   unsigned int cursor = 0;
 150   xbt_propositional_symbol_t ps = NULL;
 151   int res;
 152   int_f_void_t f;
 153
 154   xbt_dynar_foreach(_mc_property_automaton->propositional_symbols, cursor, ps){
 155     f = (int_f_void_t)ps->function;
 156     res = (*f)();
 157     xbt_dynar_push_as(pair->prop_ato, int, res);
 158   }
 159
 160   xbt_dynar_push(reached_pairs, &pair);
 161
 162   MC_UNSET_RAW_MEM;
 163
 164   if(raw_mem_set)
 165     MC_SET_RAW_MEM;
 166
 167 }
 168
 169 void MC_pair_delete(mc_pair_t pair){
 170   xbt_free(pair->graph_state->proc_status);
 171   xbt_free(pair->graph_state);
 172   xbt_free(pair);
 173 }
 174
 175
 176
 177 int MC_automaton_evaluate_label(xbt_exp_label_t l){
 178
 179   switch(l->type){
 180   case 0 : {
 181     int left_res = MC_automaton_evaluate_label(l->u.or_and.left_exp);
 182     int right_res = MC_automaton_evaluate_label(l->u.or_and.right_exp);
 183     return (left_res || right_res);
 184   }
 185   case 1 : {
 186     int left_res = MC_automaton_evaluate_label(l->u.or_and.left_exp);
 187     int right_res = MC_automaton_evaluate_label(l->u.or_and.right_exp);
 188     return (left_res && right_res);
 189   }
 190   case 2 : {
 191     int res = MC_automaton_evaluate_label(l->u.exp_not);
 192     return (!res);
 193   }
 194   case 3 : {
 195     unsigned int cursor = 0;
 196     xbt_propositional_symbol_t p = NULL;
 197     int_f_void_t f;
 198     xbt_dynar_foreach(_mc_property_automaton->propositional_symbols, cursor, p){
 199       if(strcmp(p->pred, l->u.predicat) == 0){
 200         f = (int_f_void_t)p->function;
 201         return (*f)();
 202       }
 203     }
 204     return -1;
 205   }
 206   case 4 : {
 207     return 2;
 208   }
 209   default :
 210     return -1;
 211   }
 212 }
 213
 214
 215 /********************* Double-DFS stateless *******************/
 216
 217 void pair_stateless_free(mc_pair_stateless_t pair){
 218   xbt_free(pair);
 219 }
 220
 221 void pair_stateless_free_voidp(void *p){
 222   pair_stateless_free((mc_pair_stateless_t) * (void **) p);
 223 }
 224
 225 mc_pair_stateless_t new_pair_stateless(mc_state_t sg, xbt_state_t st, int r){
 226   mc_pair_stateless_t p = NULL;
 227   p = xbt_new0(s_mc_pair_stateless_t, 1);
 228   p->automaton_state = st;
 229   p->graph_state = sg;
 230   p->requests = r;
 231   mc_stats_pair->expanded_pairs++;
 232   return p;
 233 }
 234
 235 void pair_reached_free(mc_pair_reached_t pair){
 236   if(pair){
 237     pair->automaton_state = NULL;
 238     xbt_dynar_free(&(pair->prop_ato));
 239     MC_free_snapshot(pair->system_state);
 240     xbt_free(pair);
 241   }
 242 }
 243
 244 void pair_reached_free_voidp(void *p){
 245   pair_reached_free((mc_pair_reached_t) * (void **) p);
 246 }
 247
 248 void MC_ddfs_init(void){
 249
 250   raw_mem_set = (mmalloc_get_current_heap() == raw_heap);
 251
 252   XBT_INFO("**************************************************");
 253   XBT_INFO("Double-DFS init");
 254   XBT_INFO("**************************************************");
 255
 256   mc_pair_stateless_t mc_initial_pair = NULL;
 257   mc_state_t initial_graph_state = NULL;
 258   smx_process_t process;
 259
 260
 261   MC_wait_for_requests();
 262
 263   MC_SET_RAW_MEM;
 264
 265   initial_graph_state = MC_state_pair_new();
 266   xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
 267     if(MC_process_is_enabled(process)){
 268       MC_state_interleave_process(initial_graph_state, process);
 269     }
 270   }
 271
 272   reached_pairs = xbt_dynar_new(sizeof(mc_pair_reached_t), pair_reached_free_voidp);
 273   successors = xbt_dynar_new(sizeof(mc_pair_stateless_t), NULL);
 274
 275   /* Save the initial state */
 276   initial_state_liveness = xbt_new0(s_mc_global_t, 1);
 277   initial_state_liveness->initial_snapshot = MC_take_snapshot_liveness();
 278
 279   MC_UNSET_RAW_MEM;
 280
 281   unsigned int cursor = 0;
 282   xbt_state_t state;
 283
 284   xbt_dynar_foreach(_mc_property_automaton->states, cursor, state){
 285     if(state->type == -1){
 286
 287       MC_SET_RAW_MEM;
 288       mc_initial_pair = new_pair_stateless(initial_graph_state, state, MC_state_interleave_size(initial_graph_state));
 289       xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, mc_initial_pair);
 290       MC_UNSET_RAW_MEM;
 291
 292       if(cursor != 0){
 293         MC_restore_snapshot(initial_state_liveness->initial_snapshot);
 294         MC_UNSET_RAW_MEM;
 295       }
 296
 297       MC_ddfs(0);
 298
 299     }else{
 300       if(state->type == 2){
 301
 302         MC_SET_RAW_MEM;
 303         mc_initial_pair = new_pair_stateless(initial_graph_state, state, MC_state_interleave_size(initial_graph_state));
 304         xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, mc_initial_pair);
 305         MC_UNSET_RAW_MEM;
 306
 307         set_pair_reached(state);
 308
 309         if(cursor != 0){
 310           MC_restore_snapshot(initial_state_liveness->initial_snapshot);
 311           MC_UNSET_RAW_MEM;
 312         }
 313
 314         MC_ddfs(1);
 315
 316       }
 317     }
 318   }
 319
 320   if(raw_mem_set)
 321     MC_SET_RAW_MEM;
 322   else
 323     MC_UNSET_RAW_MEM;
 324
 325
 326 }
 327
 328
 329 void MC_ddfs(int search_cycle){
 330
 331   raw_mem_set = (mmalloc_get_current_heap() == raw_heap);
 332
 333   smx_process_t process;
 334   mc_pair_stateless_t current_pair = NULL;
 335
 336   if(xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) == 0)
 337     return;
 338
 339
 340   /* Get current pair */
 341   current_pair = (mc_pair_stateless_t)xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(mc_stack_liveness));
 342
 343   /* Update current state in buchi automaton */
 344   _mc_property_automaton->current_state = current_pair->automaton_state;
 345
 346
 347   XBT_DEBUG("********************* ( Depth = %d, search_cycle = %d )", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness), search_cycle);
 348
 349   mc_stats_pair->visited_pairs++;
 350
 351   //sleep(1);
 352
 353   int value;
 354   mc_state_t next_graph_state = NULL;
 355   smx_simcall_t req = NULL;
 356   char *req_str;
 357
 358   xbt_transition_t transition_succ;
 359   unsigned int cursor = 0;
 360   int res;
 361
 362   mc_pair_stateless_t next_pair = NULL;
 363   mc_pair_stateless_t pair_succ;
 364
 365   if(xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) < MAX_DEPTH_LIVENESS){
 366
 367     if(current_pair->requests > 0){
 368
 369       while((req = MC_state_get_request(current_pair->graph_state, &value)) != NULL){
 370
 371         /* Debug information */
 372
 373         req_str = MC_request_to_string(req, value);
 374         XBT_DEBUG("Execute: %s", req_str);
 375         xbt_free(req_str);
 376
 377         MC_state_set_executed_request(current_pair->graph_state, req, value);
 378
 379         /* Answer the request */
 380         SIMIX_simcall_pre(req, value);
 381
 382         /* Wait for requests (schedules processes) */
 383         MC_wait_for_requests();
 384
 385         MC_SET_RAW_MEM;
 386
 387         /* Create the new expanded graph_state */
 388         next_graph_state = MC_state_pair_new();
 389
 390         /* Get enabled process and insert it in the interleave set of the next graph_state */
 391         xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
 392           if(MC_process_is_enabled(process)){
 393             MC_state_interleave_process(next_graph_state, process);
 394           }
 395         }
 396
 397         xbt_dynar_reset(successors);
 398
 399         MC_UNSET_RAW_MEM;
 400
 401
 402         cursor= 0;
 403         xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){
 404
 405           res = MC_automaton_evaluate_label(transition_succ->label);
 406
 407           if(res == 1){ // enabled transition in automaton
 408             MC_SET_RAW_MEM;
 409             next_pair = new_pair_stateless(next_graph_state, transition_succ->dst, MC_state_interleave_size(next_graph_state));
 410             xbt_dynar_push(successors, &next_pair);
 411             MC_UNSET_RAW_MEM;
 412           }
 413
 414         }
 415
 416         cursor = 0;
 417
 418         xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){
 419
 420           res = MC_automaton_evaluate_label(transition_succ->label);
 421
 422           if(res == 2){ // true transition in automaton
 423             MC_SET_RAW_MEM;
 424             next_pair = new_pair_stateless(next_graph_state, transition_succ->dst, MC_state_interleave_size(next_graph_state));
 425             xbt_dynar_push(successors, &next_pair);
 426             MC_UNSET_RAW_MEM;
 427           }
 428
 429         }
 430
 431         cursor = 0;
 432
 433         xbt_dynar_foreach(successors, cursor, pair_succ){
 434
 435           if(search_cycle == 1){
 436
 437             if((pair_succ->automaton_state->type == 1) || (pair_succ->automaton_state->type == 2)){
 438
 439               if(reached(pair_succ->automaton_state)){
 440
 441                 XBT_INFO("Next pair (depth = %d, %u interleave) already reached !", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) + 1, MC_state_interleave_size(pair_succ->graph_state));
 442
 443                 XBT_INFO("*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*");
 444                 XBT_INFO("|             ACCEPTANCE CYCLE            |");
 445                 XBT_INFO("*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*");
 446                 XBT_INFO("Counter-example that violates formula :");
 447                 MC_show_stack_liveness(mc_stack_liveness);
 448                 MC_dump_stack_liveness(mc_stack_liveness);
 449                 MC_print_statistics_pairs(mc_stats_pair);
 450                 xbt_abort();
 451
 452               }else{
 453
 454                 XBT_DEBUG("Next pair (depth =%d) -> Acceptance pair (%s)", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) + 1, pair_succ->automaton_state->id);
 455
 456                 XBT_DEBUG("Reached pairs : %lu", xbt_dynar_length(reached_pairs));
 457
 458                 MC_SET_RAW_MEM;
 459                 xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 460                 MC_UNSET_RAW_MEM;
 461
 462                 MC_ddfs(search_cycle);
 463
 464               }
 465
 466             }else{
 467
 468               MC_SET_RAW_MEM;
 469               xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 470               MC_UNSET_RAW_MEM;
 471
 472               MC_ddfs(search_cycle);
 473
 474             }
 475
 476           }else{
 477
 478             if(((pair_succ->automaton_state->type == 1) || (pair_succ->automaton_state->type == 2))){
 479
 480               XBT_DEBUG("Next pair (depth =%d) -> Acceptance pair (%s)", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) + 1, pair_succ->automaton_state->id);
 481
 482               set_pair_reached(pair_succ->automaton_state);
 483
 484               search_cycle = 1;
 485
 486               XBT_DEBUG("Reached pairs : %lu", xbt_dynar_length(reached_pairs));
 487
 488             }
 489
 490             MC_SET_RAW_MEM;
 491             xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 492             MC_UNSET_RAW_MEM;
 493
 494             MC_ddfs(search_cycle);
 495
 496           }
 497
 498
 499           /* Restore system before checking others successors */
 500           if(cursor != (xbt_dynar_length(successors) - 1))
 501             MC_replay_liveness(mc_stack_liveness, 1);
 502
 503
 504         }
 505
 506         if(MC_state_interleave_size(current_pair->graph_state) > 0){
 507           XBT_DEBUG("Backtracking to depth %d", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness));
 508           MC_replay_liveness(mc_stack_liveness, 0);
 509         }
 510       }
 511
 512
 513     }
 514
 515   }else{
 516
 517     XBT_DEBUG("Max depth reached");
 518
 519   }
 520
 521   if(xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) == MAX_DEPTH_LIVENESS ){
 522     XBT_DEBUG("Pair (depth = %d) shifted in stack, maximum depth reached", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) );
 523   }else{
 524     XBT_DEBUG("Pair (depth = %d) shifted in stack", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) );
 525   }
 526
 527
 528   MC_SET_RAW_MEM;
 529   xbt_fifo_shift(mc_stack_liveness);
 530   if((current_pair->automaton_state->type == 1) || (current_pair->automaton_state->type == 2)){
 531     xbt_dynar_pop(reached_pairs, NULL);
 532   }
 533   MC_UNSET_RAW_MEM;
 534
 535   if(raw_mem_set)
 536     MC_SET_RAW_MEM;
 537   else
 538     MC_UNSET_RAW_MEM;
 539
 540 }