src/mc/compare.cpp

   1 /* Copyright (c) 2008-2017. The 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 /** \file compare.cpp Memory snapshooting and comparison                    */
   7
   8 #include <cinttypes>
   9
  10 #include <array>
  11 #include <memory>
  12 #include <set>
  13 #include <utility>
  14 #include <unordered_set>
  15
  16 #include "xbt/dynar.h"
  17 #include "xbt/sysdep.h"
  18 #include <xbt/mmalloc.h>
  19
  20 #include <mc/mc.h>
  21 #include <mc/datatypes.h>
  22
  23 #include "src/internal_config.h"
  24
  25 #include "src/xbt/mmalloc/mmprivate.h"
  26
  27 #if HAVE_SMPI
  28 #include "src/smpi/private.h"
  29 #endif
  30
  31 #include "src/mc/mc_forward.hpp"
  32 #include "src/mc/mc_private.h"
  33 #include "src/mc/mc_smx.h"
  34 #include "src/mc/mc_dwarf.hpp"
  35 #include "src/mc/Frame.hpp"
  36 #include "src/mc/ObjectInformation.hpp"
  37 #include "src/mc/Variable.hpp"
  38 #include "src/mc/mc_private.h"
  39 #include "src/mc/mc_snapshot.h"
  40 #include "src/mc/mc_dwarf.hpp"
  41 #include "src/mc/Type.hpp"
  42
  43 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_compare, xbt, "Logging specific to mc_compare in mc");
  44
  45 namespace simgrid {
  46 namespace mc {
  47
  48 struct HeapLocation;
  49 typedef std::array<HeapLocation, 2> HeapLocationPair;
  50 typedef std::set<HeapLocationPair> HeapLocationPairs;
  51 struct HeapArea;
  52 struct ProcessComparisonState;
  53 struct StateComparator;
  54
  55 static int compare_heap_area(
  56   StateComparator& state,
  57   int process_index, const void *area1, const void* area2,
  58   Snapshot* snapshot1, Snapshot* snapshot2,
  59   HeapLocationPairs* previous, Type* type, int pointer_level);
  60
  61 }
  62 }
  63
  64 using simgrid::mc::remote;
  65
  66 /*********************************** Heap comparison ***********************************/
  67 /***************************************************************************************/
  68
  69 namespace simgrid {
  70 namespace mc {
  71
  72 struct HeapLocation {
  73   int block = 0;
  74   int fragment = 0;
  75
  76   HeapLocation() {}
  77   HeapLocation(int block, int fragment = 0) : block(block), fragment(fragment) {}
  78
  79   bool operator==(HeapLocation const& that) const
  80   {
  81     return block == that.block && fragment == that.fragment;
  82   }
  83   bool operator<(HeapLocation const& that) const
  84   {
  85     return std::make_pair(block, fragment)
  86       < std::make_pair(that.block, that.fragment);
  87   }
  88 };
  89
  90 static inline
  91 HeapLocationPair makeHeapLocationPair(int block1, int fragment1, int block2, int fragment2)
  92 {
  93   return simgrid::mc::HeapLocationPair{{
  94     simgrid::mc::HeapLocation(block1, fragment1),
  95     simgrid::mc::HeapLocation(block2, fragment2)
  96   }};
  97 }
  98
  99 struct HeapArea : public HeapLocation {
 100   bool valid = false;
 101   int block = 0;
 102   int fragment = 0;
 103   HeapArea() {}
 104   HeapArea(int block)
 105     : valid(true), block(block) {}
 106   HeapArea(int block, int fragment = 0)
 107     : valid(true), block(block), fragment(fragment) {}
 108 };
 109
 110 struct ProcessComparisonState {
 111   std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* to_ignore = nullptr;
 112   std::vector<HeapArea> equals_to;
 113   std::vector<simgrid::mc::Type*> types;
 114   std::size_t heapsize = 0;
 115
 116   void initHeapInformation(xbt_mheap_t heap, std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i);
 117 };
 118
 119 namespace {
 120
 121 /** A hash which works with more stuff
 122  *
 123  *  It can hash pairs: the standard hash currently doesn't include this.
 124  */
 125 template<class X> struct hash : public std::hash<X> {};
 126
 127 template<class X, class Y>
 128 struct hash<std::pair<X,Y>> {
 129   std::size_t operator()(std::pair<X,Y>const& x) const
 130   {
 131     struct hash<X> h1;
 132     struct hash<X> h2;
 133     return h1(x.first) ^ h2(x.second);
 134   }
 135 };
 136
 137 }
 138
 139
 140 struct StateComparator {
 141   s_xbt_mheap_t std_heap_copy;
 142   std::size_t heaplimit;
 143   std::array<ProcessComparisonState, 2> processStates;
 144
 145   std::unordered_set<std::pair<void*, void*>, hash<std::pair<void*, void*>>> compared_pointers;
 146
 147   void clear()
 148   {
 149     compared_pointers.clear();
 150   }
 151
 152   int initHeapInformation(
 153     xbt_mheap_t heap1, xbt_mheap_t heap2,
 154     std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i1,
 155     std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i2);
 156
 157   HeapArea& equals_to1_(std::size_t i, std::size_t j)
 158   {
 159     return processStates[0].equals_to[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 160   }
 161   HeapArea& equals_to2_(std::size_t i, std::size_t j)
 162   {
 163     return processStates[1].equals_to[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 164   }
 165   Type*& types1_(std::size_t i, std::size_t j)
 166   {
 167     return processStates[0].types[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 168   }
 169   Type*& types2_(std::size_t i, std::size_t j)
 170   {
 171     return processStates[1].types[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 172   }
 173
 174   HeapArea const& equals_to1_(std::size_t i, std::size_t j) const
 175   {
 176     return processStates[0].equals_to[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 177   }
 178   HeapArea const& equals_to2_(std::size_t i, std::size_t j) const
 179   {
 180     return processStates[1].equals_to[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 181   }
 182   Type* const& types1_(std::size_t i, std::size_t j) const
 183   {
 184     return processStates[0].types[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 185   }
 186   Type* const& types2_(std::size_t i, std::size_t j) const
 187   {
 188     return processStates[1].types[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 189   }
 190
 191   /** Check whether two blocks are known to be matching
 192    *
 193    *  @param b1     Block of state 1
 194    *  @param b2     Block of state 2
 195    *  @return       if the blocks are known to be matching
 196    */
 197   bool blocksEqual(int b1, int b2) const
 198   {
 199     return this->equals_to1_(b1, 0).block == b2
 200         && this->equals_to2_(b2, 0).block == b1;
 201   }
 202
 203   /** Check whether two fragments are known to be matching
 204    *
 205    *  @param b1     Block of state 1
 206    *  @param f1     Fragment of state 1
 207    *  @param b2     Block of state 2
 208    *  @param f2     Fragment of state 2
 209    *  @return       if the fragments are known to be matching
 210    */
 211   int fragmentsEqual(int b1, int f1, int b2, int f2) const
 212   {
 213     return this->equals_to1_(b1, f1).block == b2
 214         && this->equals_to1_(b1, f1).fragment == f2
 215         && this->equals_to2_(b2, f2).block == b1
 216         && this->equals_to2_(b2, f2).fragment == f1;
 217   }
 218
 219   void match_equals(HeapLocationPairs* list);
 220 };
 221
 222 }
 223 }
 224
 225 /************************************************************************************/
 226
 227 static ssize_t heap_comparison_ignore_size(
 228   std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* ignore_list,
 229   const void *address)
 230 {
 231   int start = 0;
 232   int end = ignore_list->size() - 1;
 233
 234   while (start <= end) {
 235     unsigned int cursor = (start + end) / 2;
 236     simgrid::mc::IgnoredHeapRegion const& region = (*ignore_list)[cursor];
 237     if (region.address == address)
 238       return region.size;
 239     if (region.address < address)
 240       start = cursor + 1;
 241     if (region.address > address)
 242       end = cursor - 1;
 243   }
 244
 245   return -1;
 246 }
 247
 248 static bool is_stack(const void *address)
 249 {
 250   for (auto const& stack : mc_model_checker->process().stack_areas())
 251     if (address == stack.address)
 252       return true;
 253   return false;
 254 }
 255
 256 // TODO, this should depend on the snapshot?
 257 static bool is_block_stack(int block)
 258 {
 259   for (auto const& stack : mc_model_checker->process().stack_areas())
 260     if (block == stack.block)
 261       return true;
 262   return false;
 263 }
 264
 265 namespace simgrid {
 266 namespace mc {
 267
 268 void StateComparator::match_equals(HeapLocationPairs* list)
 269 {
 270   for (auto const& pair : *list) {
 271     if (pair[0].fragment != -1) {
 272       this->equals_to1_(pair[0].block, pair[0].fragment) = simgrid::mc::HeapArea(pair[1].block, pair[1].fragment);
 273       this->equals_to2_(pair[1].block, pair[1].fragment) = simgrid::mc::HeapArea(pair[0].block, pair[0].fragment);
 274     } else {
 275       this->equals_to1_(pair[0].block, 0) = simgrid::mc::HeapArea(pair[1].block, pair[1].fragment);
 276       this->equals_to2_(pair[1].block, 0) = simgrid::mc::HeapArea(pair[0].block, pair[0].fragment);
 277     }
 278   }
 279 }
 280
 281 void ProcessComparisonState::initHeapInformation(xbt_mheap_t heap,
 282                         std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i)
 283 {
 284   auto heaplimit  = heap->heaplimit;
 285   this->heapsize  = heap->heapsize;
 286   this->to_ignore = i;
 287   this->equals_to.assign(heaplimit * MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK, HeapArea());
 288   this->types.assign(heaplimit * MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK, nullptr);
 289 }
 290
 291 int StateComparator::initHeapInformation(xbt_mheap_t heap1, xbt_mheap_t heap2,
 292                           std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i1,
 293                           std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i2)
 294 {
 295   if ((heap1->heaplimit != heap2->heaplimit) || (heap1->heapsize != heap2->heapsize))
 296     return -1;
 297   this->heaplimit     = heap1->heaplimit;
 298   this->std_heap_copy = *mc_model_checker->process().get_heap();
 299   this->processStates[0].initHeapInformation(heap1, i1);
 300   this->processStates[1].initHeapInformation(heap2, i2);
 301   return 0;
 302 }
 303
 304 // TODO, have a robust way to find it in O(1)
 305 static inline
 306 mc_mem_region_t MC_get_heap_region(simgrid::mc::Snapshot* snapshot)
 307 {
 308   for (auto& region : snapshot->snapshot_regions)
 309     if (region->region_type() == simgrid::mc::RegionType::Heap)
 310       return region.get();
 311   xbt_die("No heap region");
 312 }
 313
 314 static
 315 int mmalloc_compare_heap(
 316   simgrid::mc::StateComparator& state, simgrid::mc::Snapshot* snapshot1, simgrid::mc::Snapshot* snapshot2)
 317 {
 318   simgrid::mc::Process* process = &mc_model_checker->process();
 319
 320   /* Start comparison */
 321   size_t i1;
 322   size_t i2;
 323   size_t j1;
 324   size_t j2;
 325   size_t k;
 326   void* addr_block1;
 327   void* addr_block2;
 328   void* addr_frag1;
 329   void* addr_frag2;
 330   int nb_diff1 = 0;
 331   int nb_diff2 = 0;
 332   int equal;
 333   int res_compare = 0;
 334
 335   /* Check busy blocks */
 336   i1 = 1;
 337
 338   malloc_info heapinfo_temp1;
 339   malloc_info heapinfo_temp2;
 340   malloc_info heapinfo_temp2b;
 341
 342   mc_mem_region_t heap_region1 = MC_get_heap_region(snapshot1);
 343   mc_mem_region_t heap_region2 = MC_get_heap_region(snapshot2);
 344
 345   // This is the address of std_heap->heapinfo in the application process:
 346   void* heapinfo_address = &((xbt_mheap_t) process->heap_address)->heapinfo;
 347
 348   // This is in snapshot do not use them directly:
 349   const malloc_info* heapinfos1 = snapshot1->read<malloc_info*>(
 350     (std::uint64_t)heapinfo_address, simgrid::mc::ProcessIndexMissing);
 351   const malloc_info* heapinfos2 = snapshot2->read<malloc_info*>(
 352     (std::uint64_t)heapinfo_address, simgrid::mc::ProcessIndexMissing);
 353
 354   while (i1 < state.heaplimit) {
 355
 356     const malloc_info* heapinfo1 = (const malloc_info*) MC_region_read(heap_region1, &heapinfo_temp1, &heapinfos1[i1], sizeof(malloc_info));
 357     const malloc_info* heapinfo2 = (const malloc_info*) MC_region_read(heap_region2, &heapinfo_temp2, &heapinfos2[i1], sizeof(malloc_info));
 358
 359     if (heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_FREE || heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_HEAPINFO) {      /* Free block */
 360       i1 ++;
 361       continue;
 362     }
 363
 364     if (heapinfo1->type < 0) {
 365       fprintf(stderr, "Unkown mmalloc block type.\n");
 366       abort();
 367     }
 368
 369     addr_block1 = ((void*)(((ADDR2UINT(i1)) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase));
 370
 371     if (heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED) {       /* Large block */
 372
 373       if (is_stack(addr_block1)) {
 374         for (k = 0; k < heapinfo1->busy_block.size; k++)
 375           state.equals_to1_(i1 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
 376         for (k = 0; k < heapinfo2->busy_block.size; k++)
 377           state.equals_to2_(i1 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
 378         i1 += heapinfo1->busy_block.size;
 379         continue;
 380       }
 381
 382       if (state.equals_to1_(i1, 0).valid) {
 383         i1++;
 384         continue;
 385       }
 386
 387       i2          = 1;
 388       equal       = 0;
 389       res_compare = 0;
 390
 391       /* Try first to associate to same block in the other heap */
 392       if (heapinfo2->type == heapinfo1->type
 393         && state.equals_to2_(i1, 0).valid == 0) {
 394         addr_block2 = (ADDR2UINT(i1) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase;
 395         res_compare = compare_heap_area(state, simgrid::mc::ProcessIndexMissing, addr_block1, addr_block2, snapshot1,
 396                                         snapshot2, nullptr, nullptr, 0);
 397         if (res_compare != 1) {
 398           for (k = 1; k < heapinfo2->busy_block.size; k++)
 399             state.equals_to2_(i1 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
 400           for (k = 1; k < heapinfo1->busy_block.size; k++)
 401             state.equals_to1_(i1 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
 402           equal = 1;
 403           i1 += heapinfo1->busy_block.size;
 404         }
 405       }
 406
 407       while (i2 < state.heaplimit && not equal) {
 408
 409         addr_block2 = (ADDR2UINT(i2) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase;
 410
 411         if (i2 == i1) {
 412           i2++;
 413           continue;
 414         }
 415
 416         const malloc_info* heapinfo2b = (const malloc_info*) MC_region_read(heap_region2, &heapinfo_temp2b, &heapinfos2[i2], sizeof(malloc_info));
 417
 418         if (heapinfo2b->type != MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED) {
 419           i2++;
 420           continue;
 421         }
 422
 423         if (state.equals_to2_(i2, 0).valid) {
 424           i2++;
 425           continue;
 426         }
 427
 428         res_compare = compare_heap_area(state, simgrid::mc::ProcessIndexMissing,
 429             addr_block1, addr_block2, snapshot1, snapshot2,
 430             nullptr, nullptr, 0);
 431
 432         if (res_compare != 1) {
 433           for (k = 1; k < heapinfo2b->busy_block.size; k++)
 434             state.equals_to2_(i2 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
 435           for (k = 1; k < heapinfo1->busy_block.size; k++)
 436             state.equals_to1_(i1 + k, 0) = HeapArea(i2, -1);
 437           equal = 1;
 438           i1 += heapinfo1->busy_block.size;
 439         }
 440
 441         i2++;
 442       }
 443
 444       if (not equal) {
 445         XBT_DEBUG("Block %zu not found (size_used = %zu, addr = %p)", i1, heapinfo1->busy_block.busy_size, addr_block1);
 446         i1 = state.heaplimit + 1;
 447         nb_diff1++;
 448         //i1++;
 449       }
 450
 451     } else {                    /* Fragmented block */
 452
 453       for (j1 = 0; j1 < (size_t) (BLOCKSIZE >> heapinfo1->type); j1++) {
 454
 455         if (heapinfo1->busy_frag.frag_size[j1] == -1) /* Free fragment */
 456           continue;
 457
 458         if (state.equals_to1_(i1, j1).valid)
 459           continue;
 460
 461         addr_frag1 = (void*)((char*)addr_block1 + (j1 << heapinfo1->type));
 462
 463         i2 = 1;
 464         equal = 0;
 465
 466         /* Try first to associate to same fragment in the other heap */
 467         if (heapinfo2->type == heapinfo1->type && not state.equals_to2_(i1, j1).valid) {
 468           addr_block2 = (ADDR2UINT(i1) - 1) * BLOCKSIZE +
 469                          (char *) state.std_heap_copy.heapbase;
 470           addr_frag2 =
 471               (void *) ((char *) addr_block2 +
 472                         (j1 << heapinfo2->type));
 473           res_compare = compare_heap_area(state, simgrid::mc::ProcessIndexMissing, addr_frag1, addr_frag2, snapshot1,
 474                                           snapshot2, nullptr, nullptr, 0);
 475           if (res_compare != 1)
 476             equal = 1;
 477         }
 478
 479         while (i2 < state.heaplimit && not equal) {
 480
 481           const malloc_info* heapinfo2b = (const malloc_info*) MC_region_read(
 482             heap_region2, &heapinfo_temp2b, &heapinfos2[i2],
 483             sizeof(malloc_info));
 484
 485           if (heapinfo2b->type == MMALLOC_TYPE_FREE || heapinfo2b->type == MMALLOC_TYPE_HEAPINFO) {
 486             i2 ++;
 487             continue;
 488           }
 489
 490           // We currently do not match fragments with unfragmented blocks (maybe we should).
 491           if (heapinfo2b->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED) {
 492             i2++;
 493             continue;
 494           }
 495
 496           if (heapinfo2b->type < 0) {
 497             fprintf(stderr, "Unknown mmalloc block type.\n");
 498             abort();
 499           }
 500
 501           for (j2 = 0; j2 < (size_t) (BLOCKSIZE >> heapinfo2b->type);
 502                j2++) {
 503
 504             if (i2 == i1 && j2 == j1)
 505               continue;
 506
 507             if (state.equals_to2_(i2, j2).valid)
 508               continue;
 509
 510             addr_block2 = (ADDR2UINT(i2) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase;
 511             addr_frag2  = (void*)((char*)addr_block2 + (j2 << heapinfo2b->type));
 512
 513             res_compare = compare_heap_area(state, simgrid::mc::ProcessIndexMissing, addr_frag1, addr_frag2, snapshot2,
 514                                             snapshot2, nullptr, nullptr, 0);
 515             if (res_compare != 1) {
 516               equal = 1;
 517               break;
 518             }
 519           }
 520
 521           i2++;
 522         }
 523
 524         if (not equal) {
 525           XBT_DEBUG("Block %zu, fragment %zu not found (size_used = %zd, address = %p)\n", i1, j1,
 526                     heapinfo1->busy_frag.frag_size[j1], addr_frag1);
 527           i2 = state.heaplimit + 1;
 528           i1 = state.heaplimit + 1;
 529           nb_diff1++;
 530           break;
 531         }
 532       }
 533
 534       i1++;
 535     }
 536   }
 537
 538   /* All blocks/fragments are equal to another block/fragment ? */
 539   size_t i = 1;
 540   size_t j = 0;
 541
 542   for(i = 1; i < state.heaplimit; i++) {
 543     const malloc_info* heapinfo1 = (const malloc_info*) MC_region_read(
 544       heap_region1, &heapinfo_temp1, &heapinfos1[i], sizeof(malloc_info));
 545
 546     if (heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED && i1 == state.heaplimit && heapinfo1->busy_block.busy_size > 0 &&
 547         not state.equals_to1_(i, 0).valid) {
 548       XBT_DEBUG("Block %zu not found (size used = %zu)", i, heapinfo1->busy_block.busy_size);
 549       nb_diff1++;
 550     }
 551
 552     if (heapinfo1->type <= 0)
 553       continue;
 554     for (j = 0; j < (size_t) (BLOCKSIZE >> heapinfo1->type); j++)
 555       if (i1 == state.heaplimit && heapinfo1->busy_frag.frag_size[j] > 0 && not state.equals_to1_(i, j).valid) {
 556         XBT_DEBUG("Block %zu, Fragment %zu not found (size used = %zd)", i, j, heapinfo1->busy_frag.frag_size[j]);
 557         nb_diff1++;
 558       }
 559   }
 560
 561   if (i1 == state.heaplimit)
 562     XBT_DEBUG("Number of blocks/fragments not found in heap1: %d", nb_diff1);
 563
 564   for (i=1; i < state.heaplimit; i++) {
 565     const malloc_info* heapinfo2 = (const malloc_info*) MC_region_read(
 566       heap_region2, &heapinfo_temp2, &heapinfos2[i], sizeof(malloc_info));
 567     if (heapinfo2->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED && i1 == state.heaplimit && heapinfo2->busy_block.busy_size > 0 &&
 568         not state.equals_to2_(i, 0).valid) {
 569       XBT_DEBUG("Block %zu not found (size used = %zu)", i,
 570                 heapinfo2->busy_block.busy_size);
 571       nb_diff2++;
 572     }
 573
 574     if (heapinfo2->type <= 0)
 575       continue;
 576
 577     for (j = 0; j < (size_t) (BLOCKSIZE >> heapinfo2->type); j++)
 578       if (i1 == state.heaplimit && heapinfo2->busy_frag.frag_size[j] > 0 && not state.equals_to2_(i, j).valid) {
 579         XBT_DEBUG("Block %zu, Fragment %zu not found (size used = %zd)",
 580           i, j, heapinfo2->busy_frag.frag_size[j]);
 581         nb_diff2++;
 582       }
 583
 584   }
 585
 586   if (i1 == state.heaplimit)
 587     XBT_DEBUG("Number of blocks/fragments not found in heap2: %d", nb_diff2);
 588
 589   return nb_diff1 > 0 || nb_diff2 > 0;
 590 }
 591
 592 /**
 593  *
 594  * @param state
 595  * @param real_area1     Process address for state 1
 596  * @param real_area2     Process address for state 2
 597  * @param snapshot1      Snapshot of state 1
 598  * @param snapshot2      Snapshot of state 2
 599  * @param previous
 600  * @param size
 601  * @param check_ignore
 602  */
 603 static int compare_heap_area_without_type(
 604   simgrid::mc::StateComparator& state, int process_index,
 605   const void *real_area1, const void *real_area2,
 606   simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
 607   simgrid::mc::Snapshot* snapshot2,
 608   HeapLocationPairs* previous, int size,
 609   int check_ignore)
 610 {
 611   simgrid::mc::Process* process = &mc_model_checker->process();
 612   mc_mem_region_t heap_region1 = MC_get_heap_region(snapshot1);
 613   mc_mem_region_t heap_region2 = MC_get_heap_region(snapshot2);
 614
 615   for (int i = 0; i < size; ) {
 616
 617     if (check_ignore > 0) {
 618       ssize_t ignore1 = heap_comparison_ignore_size(
 619         state.processStates[0].to_ignore, (char *) real_area1 + i);
 620       if (ignore1 != -1) {
 621         ssize_t ignore2 = heap_comparison_ignore_size(
 622           state.processStates[1].to_ignore, (char *) real_area2 + i);
 623         if (ignore2 == ignore1) {
 624           if (ignore1 == 0) {
 625             check_ignore--;
 626             return 0;
 627           } else {
 628             i = i + ignore2;
 629             check_ignore--;
 630             continue;
 631           }
 632         }
 633       }
 634     }
 635
 636     if (MC_snapshot_region_memcmp(((char *) real_area1) + i, heap_region1, ((char *) real_area2) + i, heap_region2, 1) != 0) {
 637
 638       int pointer_align = (i / sizeof(void *)) * sizeof(void *);
 639       const void* addr_pointed1 = snapshot1->read(
 640         remote((void**)((char *) real_area1 + pointer_align)), process_index);
 641       const void* addr_pointed2 = snapshot2->read(
 642         remote((void**)((char *) real_area2 + pointer_align)), process_index);
 643
 644       if (process->in_maestro_stack(remote(addr_pointed1))
 645         && process->in_maestro_stack(remote(addr_pointed2))) {
 646         i = pointer_align + sizeof(void *);
 647         continue;
 648       }
 649
 650       if (addr_pointed1 > state.std_heap_copy.heapbase
 651            && addr_pointed1 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot1)
 652            && addr_pointed2 > state.std_heap_copy.heapbase
 653            && addr_pointed2 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot2)) {
 654         // Both addreses are in the heap:
 655         int res_compare = compare_heap_area(state ,process_index,
 656           addr_pointed1, addr_pointed2,
 657           snapshot1, snapshot2, previous, nullptr, 0);
 658         if (res_compare == 1)
 659           return res_compare;
 660         i = pointer_align + sizeof(void *);
 661         continue;
 662       }
 663
 664       return 1;
 665     }
 666
 667     i++;
 668   }
 669
 670   return 0;
 671 }
 672
 673 /**
 674  *
 675  * @param state
 676  * @param real_area1     Process address for state 1
 677  * @param real_area2     Process address for state 2
 678  * @param snapshot1      Snapshot of state 1
 679  * @param snapshot2      Snapshot of state 2
 680  * @param previous
 681  * @param type
 682  * @param area_size      either a byte_size or an elements_count (?)
 683  * @param check_ignore
 684  * @param pointer_level
 685  * @return               0 (same), 1 (different), -1 (unknown)
 686  */
 687 static int compare_heap_area_with_type(
 688   simgrid::mc::StateComparator& state, int process_index,
 689   const void *real_area1, const void *real_area2,
 690   simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
 691   simgrid::mc::Snapshot* snapshot2,
 692   HeapLocationPairs* previous, simgrid::mc::Type* type,
 693   int area_size, int check_ignore,
 694   int pointer_level)
 695 {
 696 top:
 697
 698   // HACK: This should not happen but in pratice, there are some
 699   // DW_TAG_typedef without an associated DW_AT_type:
 700   //<1><538832>: Abbrev Number: 111 (DW_TAG_typedef)
 701   //    <538833>   DW_AT_name        : (indirect string, offset: 0x2292f3): gregset_t
 702   //    <538837>   DW_AT_decl_file   : 98
 703   //    <538838>   DW_AT_decl_line   : 37
 704   if (type == nullptr)
 705     return 0;
 706
 707   if (is_stack(real_area1) && is_stack(real_area2))
 708     return 0;
 709
 710   if (check_ignore > 0) {
 711     ssize_t ignore1 = heap_comparison_ignore_size(
 712       state.processStates[0].to_ignore, real_area1);
 713     if (ignore1 > 0
 714         && heap_comparison_ignore_size(
 715           state.processStates[1].to_ignore, real_area2) == ignore1)
 716       return 0;
 717   }
 718
 719   simgrid::mc::Type* subtype;
 720   simgrid::mc::Type* subsubtype;
 721   int res;
 722   int elm_size;
 723   const void* addr_pointed1;
 724   const void* addr_pointed2;
 725
 726   mc_mem_region_t heap_region1 = MC_get_heap_region(snapshot1);
 727   mc_mem_region_t heap_region2 = MC_get_heap_region(snapshot2);
 728
 729   switch (type->type) {
 730   case DW_TAG_unspecified_type:
 731     return 1;
 732
 733   case DW_TAG_base_type:
 734     if (not type->name.empty() && type->name == "char") { /* String, hence random (arbitrary ?) size */
 735       if (real_area1 == real_area2)
 736         return -1;
 737       else
 738         return MC_snapshot_region_memcmp(real_area1, heap_region1, real_area2, heap_region2, area_size) != 0;
 739     } else {
 740       if (area_size != -1 && type->byte_size != area_size)
 741         return -1;
 742       else
 743         return MC_snapshot_region_memcmp(real_area1, heap_region1, real_area2, heap_region2, type->byte_size) != 0;
 744     }
 745     break;
 746
 747   case DW_TAG_enumeration_type:
 748     if (area_size != -1 && type->byte_size != area_size)
 749       return -1;
 750     return MC_snapshot_region_memcmp(real_area1, heap_region1, real_area2, heap_region2, type->byte_size) != 0;
 751
 752   case DW_TAG_typedef:
 753   case DW_TAG_const_type:
 754   case DW_TAG_volatile_type:
 755     // Poor man's TCO:
 756     type = type->subtype;
 757     goto top;
 758
 759   case DW_TAG_array_type:
 760     subtype = type->subtype;
 761     switch (subtype->type) {
 762     case DW_TAG_unspecified_type:
 763       return 1;
 764
 765     case DW_TAG_base_type:
 766     case DW_TAG_enumeration_type:
 767     case DW_TAG_pointer_type:
 768     case DW_TAG_reference_type:
 769     case DW_TAG_rvalue_reference_type:
 770     case DW_TAG_structure_type:
 771     case DW_TAG_class_type:
 772     case DW_TAG_union_type:
 773       if (subtype->full_type)
 774         subtype = subtype->full_type;
 775       elm_size = subtype->byte_size;
 776       break;
 777       // TODO, just remove the type indirection?
 778     case DW_TAG_const_type:
 779     case DW_TAG_typedef:
 780     case DW_TAG_volatile_type:
 781       subsubtype = subtype->subtype;
 782       if (subsubtype->full_type)
 783         subsubtype = subsubtype->full_type;
 784       elm_size = subsubtype->byte_size;
 785       break;
 786     default:
 787       return 0;
 788       break;
 789     }
 790     for (int i = 0; i < type->element_count; i++) {
 791       // TODO, add support for variable stride (DW_AT_byte_stride)
 792       res =
 793           compare_heap_area_with_type(state, process_index,
 794                                       (char *) real_area1 + (i * elm_size),
 795                                       (char *) real_area2 + (i * elm_size),
 796                                       snapshot1, snapshot2, previous,
 797                                       type->subtype, subtype->byte_size,
 798                                       check_ignore, pointer_level);
 799       if (res == 1)
 800         return res;
 801     }
 802     return 0;
 803
 804   case DW_TAG_reference_type:
 805   case DW_TAG_rvalue_reference_type:
 806   case DW_TAG_pointer_type:
 807     if (type->subtype && type->subtype->type == DW_TAG_subroutine_type) {
 808       addr_pointed1 = snapshot1->read(remote((void**)real_area1), process_index);
 809       addr_pointed2 = snapshot2->read(remote((void**)real_area2), process_index);
 810       return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
 811     }
 812     pointer_level++;
 813     if (pointer_level <= 1) {
 814       addr_pointed1 = snapshot1->read(remote((void**)real_area1), process_index);
 815       addr_pointed2 = snapshot2->read(remote((void**)real_area2), process_index);
 816       if (addr_pointed1 > state.std_heap_copy.heapbase
 817           && addr_pointed1 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot1)
 818           && addr_pointed2 > state.std_heap_copy.heapbase
 819           && addr_pointed2 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot2))
 820         return compare_heap_area(state, process_index,
 821             addr_pointed1, addr_pointed2, snapshot1,
 822             snapshot2, previous, type->subtype,
 823             pointer_level);
 824       else
 825         return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
 826     }
 827     for (size_t i = 0; i < (area_size / sizeof(void *)); i++) {
 828       addr_pointed1 = snapshot1->read(
 829         remote((void**)((char*) real_area1 + i * sizeof(void *))),
 830         process_index);
 831       addr_pointed2 = snapshot2->read(
 832         remote((void**)((char*) real_area2 + i * sizeof(void *))),
 833         process_index);
 834       if (addr_pointed1 > state.std_heap_copy.heapbase
 835           && addr_pointed1 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot1)
 836           && addr_pointed2 > state.std_heap_copy.heapbase
 837           && addr_pointed2 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot2))
 838         res =
 839             compare_heap_area(state, process_index,
 840               addr_pointed1, addr_pointed2, snapshot1,
 841               snapshot2, previous, type->subtype,
 842               pointer_level);
 843       else
 844         res = (addr_pointed1 != addr_pointed2);
 845       if (res == 1)
 846         return res;
 847     }
 848     return 0;
 849
 850   case DW_TAG_structure_type:
 851   case DW_TAG_class_type:
 852     if (type->full_type)
 853       type = type->full_type;
 854     if (area_size != -1 && type->byte_size != area_size) {
 855       if (area_size <= type->byte_size || area_size % type->byte_size != 0)
 856         return -1;
 857       for (size_t i = 0; i < (size_t)(area_size / type->byte_size); i++) {
 858         int res = compare_heap_area_with_type(state, process_index,
 859                     (char *) real_area1 + i * type->byte_size,
 860                     (char *) real_area2 + i * type->byte_size,
 861                     snapshot1, snapshot2, previous, type, -1,
 862                     check_ignore, 0);
 863         if (res == 1)
 864           return res;
 865       }
 866     } else {
 867       for(simgrid::mc::Member& member : type->members) {
 868         // TODO, optimize this? (for the offset case)
 869         void *real_member1 = simgrid::dwarf::resolve_member(
 870           real_area1, type, &member, (simgrid::mc::AddressSpace*) snapshot1, process_index);
 871         void *real_member2 = simgrid::dwarf::resolve_member(
 872             real_area2, type, &member, (simgrid::mc::AddressSpace*) snapshot2, process_index);
 873         int res = compare_heap_area_with_type(
 874                     state, process_index, real_member1, real_member2,
 875                     snapshot1, snapshot2,
 876                     previous, member.type, -1,
 877                     check_ignore, 0);
 878         if (res == 1)
 879           return res;
 880       }
 881     }
 882     return 0;
 883
 884   case DW_TAG_union_type:
 885     return compare_heap_area_without_type(state, process_index, real_area1, real_area2,
 886                                           snapshot1, snapshot2, previous,
 887                                           type->byte_size, check_ignore);
 888
 889   default:
 890     return 0;
 891   }
 892
 893   xbt_die("Unreachable");
 894 }
 895
 896 /** Infer the type of a part of the block from the type of the block
 897  *
 898  * TODO, handle DW_TAG_array_type as well as arrays of the object ((*p)[5], p[5])
 899  *
 900  * TODO, handle subfields ((*p).bar.foo, (*p)[5].bar…)
 901  *
 902  * @param  type               DWARF type ID of the root address
 903  * @param  area_size
 904  * @return                    DWARF type ID for given offset
 905  */
 906 static simgrid::mc::Type* get_offset_type(void *real_base_address, simgrid::mc::Type* type,
 907                                  int offset, int area_size,
 908                                  simgrid::mc::Snapshot* snapshot, int process_index)
 909 {
 910
 911   // Beginning of the block, the infered variable type if the type of the block:
 912   if (offset == 0)
 913     return type;
 914
 915   switch (type->type) {
 916
 917   case DW_TAG_structure_type:
 918   case DW_TAG_class_type:
 919     if (type->full_type)
 920       type = type->full_type;
 921     if (area_size != -1 && type->byte_size != area_size) {
 922       if (area_size > type->byte_size && area_size % type->byte_size == 0)
 923         return type;
 924       else
 925         return nullptr;
 926     }
 927
 928     for(simgrid::mc::Member& member : type->members) {
 929       if (member.has_offset_location()) {
 930         // We have the offset, use it directly (shortcut):
 931         if (member.offset() == offset)
 932           return member.type;
 933       } else {
 934         void* real_member = simgrid::dwarf::resolve_member(real_base_address, type, &member, snapshot, process_index);
 935         if ((char*)real_member - (char*)real_base_address == offset)
 936           return member.type;
 937       }
 938     }
 939     return nullptr;
 940
 941   default:
 942     /* FIXME: other cases ? */
 943     return nullptr;
 944
 945   }
 946 }
 947
 948 /**
 949  *
 950  * @param area1          Process address for state 1
 951  * @param area2          Process address for state 2
 952  * @param snapshot1      Snapshot of state 1
 953  * @param snapshot2      Snapshot of state 2
 954  * @param previous       Pairs of blocks already compared on the current path (or nullptr)
 955  * @param type_id        Type of variable
 956  * @param pointer_level
 957  * @return 0 (same), 1 (different), -1
 958  */
 959 static
 960 int compare_heap_area(simgrid::mc::StateComparator& state, int process_index,
 961                       const void *area1, const void *area2,
 962                       simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
 963                       simgrid::mc::Snapshot* snapshot2,
 964                       HeapLocationPairs* previous,
 965                       simgrid::mc::Type* type, int pointer_level)
 966 {
 967   simgrid::mc::Process* process = &mc_model_checker->process();
 968
 969   int res_compare;
 970   ssize_t block1;
 971   ssize_t frag1;
 972   ssize_t block2;
 973   ssize_t frag2;
 974   ssize_t size;
 975   int check_ignore = 0;
 976
 977   void* real_addr_block1;
 978   void* real_addr_block2;
 979   void* real_addr_frag1;
 980   void* real_addr_frag2;
 981   int type_size = -1;
 982   int offset1   = 0;
 983   int offset2   = 0;
 984   int new_size1 = -1;
 985   int new_size2 = -1;
 986
 987   simgrid::mc::Type* new_type1 = nullptr;
 988   simgrid::mc::Type* new_type2 = nullptr;
 989
 990   bool match_pairs = false;
 991
 992   // This is the address of std_heap->heapinfo in the application process:
 993   void* heapinfo_address = &((xbt_mheap_t) process->heap_address)->heapinfo;
 994
 995   const malloc_info* heapinfos1 = snapshot1->read(remote((const malloc_info**)heapinfo_address), process_index);
 996   const malloc_info* heapinfos2 = snapshot2->read(remote((const malloc_info**)heapinfo_address), process_index);
 997
 998   malloc_info heapinfo_temp1, heapinfo_temp2;
 999
1000   simgrid::mc::HeapLocationPairs current;
1001   if (previous == nullptr) {
1002     previous = &current;
1003     match_pairs = true;
1004   }
1005
1006   // Get block number:
1007   block1 = ((char*)area1 - (char*)state.std_heap_copy.heapbase) / BLOCKSIZE + 1;
1008   block2 = ((char*)area2 - (char*)state.std_heap_copy.heapbase) / BLOCKSIZE + 1;
1009
1010   // If either block is a stack block:
1011   if (is_block_stack((int) block1) && is_block_stack((int) block2)) {
1012     previous->insert(simgrid::mc::makeHeapLocationPair(block1, -1, block2, -1));
1013     if (match_pairs)
1014       state.match_equals(previous);
1015     return 0;
1016   }
1017
1018   // If either block is not in the expected area of memory:
1019   if (((char*)area1 < (char*)state.std_heap_copy.heapbase) || (block1 > (ssize_t)state.processStates[0].heapsize) ||
1020       (block1 < 1) || ((char*)area2 < (char*)state.std_heap_copy.heapbase) ||
1021       (block2 > (ssize_t)state.processStates[1].heapsize) || (block2 < 1)) {
1022     return 1;
1023   }
1024
1025   // Process address of the block:
1026   real_addr_block1 = (ADDR2UINT(block1) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase;
1027   real_addr_block2 = (ADDR2UINT(block2) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase;
1028
1029   if (type) {
1030     if (type->full_type)
1031       type = type->full_type;
1032
1033     // This assume that for "boring" types (volatile ...) byte_size is absent:
1034     while (type->byte_size == 0 && type->subtype != nullptr)
1035       type = type->subtype;
1036
1037     // Find type_size:
1038     if (type->type == DW_TAG_pointer_type ||
1039         (type->type == DW_TAG_base_type && not type->name.empty() && type->name == "char"))
1040       type_size = -1;
1041     else
1042       type_size = type->byte_size;
1043
1044   }
1045
1046   mc_mem_region_t heap_region1 = MC_get_heap_region(snapshot1);
1047   mc_mem_region_t heap_region2 = MC_get_heap_region(snapshot2);
1048
1049   const malloc_info* heapinfo1 = (const malloc_info*) MC_region_read(
1050     heap_region1, &heapinfo_temp1, &heapinfos1[block1], sizeof(malloc_info));
1051   const malloc_info* heapinfo2 = (const malloc_info*) MC_region_read(
1052     heap_region2, &heapinfo_temp2, &heapinfos2[block2], sizeof(malloc_info));
1053
1054   if ((heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_FREE || heapinfo1->type==MMALLOC_TYPE_HEAPINFO)
1055     && (heapinfo2->type == MMALLOC_TYPE_FREE || heapinfo2->type ==MMALLOC_TYPE_HEAPINFO)) {
1056     /* Free block */
1057     if (match_pairs)
1058       state.match_equals(previous);
1059     return 0;
1060   }
1061
1062   if (heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED && heapinfo2->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED) {
1063     /* Complete block */
1064
1065     // TODO, lookup variable type from block type as done for fragmented blocks
1066
1067     offset1 = (char*)area1 - (char*)real_addr_block1;
1068     offset2 = (char*)area2 - (char*)real_addr_block2;
1069
1070     if (state.equals_to1_(block1, 0).valid && state.equals_to2_(block2, 0).valid && state.blocksEqual(block1, block2)) {
1071       if (match_pairs)
1072         state.match_equals(previous);
1073       return 0;
1074     }
1075
1076     if (type_size != -1) {
1077       if (type_size != (ssize_t) heapinfo1->busy_block.busy_size
1078           && type_size != (ssize_t)   heapinfo2->busy_block.busy_size
1079           && (type->name.empty() || type->name == "struct s_smx_context")) {
1080         if (match_pairs)
1081           state.match_equals(previous);
1082         return -1;
1083       }
1084     }
1085
1086     if (heapinfo1->busy_block.size != heapinfo2->busy_block.size)
1087       return 1;
1088     if (heapinfo1->busy_block.busy_size != heapinfo2->busy_block.busy_size)
1089       return 1;
1090
1091     if (not previous->insert(simgrid::mc::makeHeapLocationPair(block1, -1, block2, -1)).second) {
1092       if (match_pairs)
1093         state.match_equals(previous);
1094       return 0;
1095     }
1096
1097     size = heapinfo1->busy_block.busy_size;
1098
1099     // Remember (basic) type inference.
1100     // The current data structure only allows us to do this for the whole block.
1101     if (type != nullptr && area1 == real_addr_block1)
1102       state.types1_(block1, 0) = type;
1103     if (type != nullptr && area2 == real_addr_block2)
1104       state.types2_(block2, 0) = type;
1105
1106     if (size <= 0) {
1107       if (match_pairs)
1108         state.match_equals(previous);
1109       return 0;
1110     }
1111
1112     frag1 = -1;
1113     frag2 = -1;
1114
1115     if (heapinfo1->busy_block.ignore > 0
1116         && heapinfo2->busy_block.ignore == heapinfo1->busy_block.ignore)
1117       check_ignore = heapinfo1->busy_block.ignore;
1118
1119   } else if ((heapinfo1->type > 0) && (heapinfo2->type > 0)) {      /* Fragmented block */
1120
1121     // Fragment number:
1122     frag1 = ((uintptr_t)(ADDR2UINT(area1) % (BLOCKSIZE))) >> heapinfo1->type;
1123     frag2 = ((uintptr_t)(ADDR2UINT(area2) % (BLOCKSIZE))) >> heapinfo2->type;
1124
1125     // Process address of the fragment:
1126     real_addr_frag1 = (void*)((char*)real_addr_block1 + (frag1 << heapinfo1->type));
1127     real_addr_frag2 = (void*)((char*)real_addr_block2 + (frag2 << heapinfo2->type));
1128
1129     // Check the size of the fragments against the size of the type:
1130     if (type_size != -1) {
1131       if (heapinfo1->busy_frag.frag_size[frag1] == -1 || heapinfo2->busy_frag.frag_size[frag2] == -1) {
1132         if (match_pairs)
1133           state.match_equals(previous);
1134         return -1;
1135       }
1136       // ?
1137       if (type_size != heapinfo1->busy_frag.frag_size[frag1]
1138           || type_size != heapinfo2->busy_frag.frag_size[frag2]) {
1139         if (match_pairs)
1140           state.match_equals(previous);
1141         return -1;
1142       }
1143     }
1144
1145     // Check if the blocks are already matched together:
1146     if (state.equals_to1_(block1, frag1).valid && state.equals_to2_(block2, frag2).valid) {
1147       if (offset1==offset2 && state.fragmentsEqual(block1, frag1, block2, frag2)) {
1148         if (match_pairs)
1149           state.match_equals(previous);
1150         return 0;
1151       }
1152     }
1153     // Compare the size of both fragments:
1154     if (heapinfo1->busy_frag.frag_size[frag1] != heapinfo2->busy_frag.frag_size[frag2]) {
1155       if (type_size == -1) {
1156         if (match_pairs)
1157           state.match_equals(previous);
1158         return -1;
1159       } else
1160         return 1;
1161     }
1162
1163     // Size of the fragment:
1164     size = heapinfo1->busy_frag.frag_size[frag1];
1165
1166     // Remember (basic) type inference.
1167     // The current data structure only allows us to do this for the whole fragment.
1168     if (type != nullptr && area1 == real_addr_frag1)
1169       state.types1_(block1, frag1) = type;
1170     if (type != nullptr && area2 == real_addr_frag2)
1171       state.types2_(block2, frag2) = type;
1172
1173     // The type of the variable is already known:
1174     if (type) {
1175       new_type1 = type;
1176       new_type2 = type;
1177     }
1178     // Type inference from the block type.
1179     else if (state.types1_(block1, frag1) != nullptr || state.types2_(block2, frag2) != nullptr) {
1180
1181       offset1 = (char*)area1 - (char*)real_addr_frag1;
1182       offset2 = (char*)area2 - (char*)real_addr_frag2;
1183
1184       if (state.types1_(block1, frag1) != nullptr && state.types2_(block2, frag2) != nullptr) {
1185         new_type1 =
1186             get_offset_type(real_addr_frag1, state.types1_(block1, frag1), offset1, size, snapshot1, process_index);
1187         new_type2 =
1188             get_offset_type(real_addr_frag2, state.types2_(block2, frag2), offset1, size, snapshot2, process_index);
1189       } else if (state.types1_(block1, frag1) != nullptr) {
1190         new_type1 =
1191             get_offset_type(real_addr_frag1, state.types1_(block1, frag1), offset1, size, snapshot1, process_index);
1192         new_type2 =
1193             get_offset_type(real_addr_frag2, state.types1_(block1, frag1), offset2, size, snapshot2, process_index);
1194       } else if (state.types2_(block2, frag2) != nullptr) {
1195         new_type1 =
1196             get_offset_type(real_addr_frag1, state.types2_(block2, frag2), offset1, size, snapshot1, process_index);
1197         new_type2 =
1198             get_offset_type(real_addr_frag2, state.types2_(block2, frag2), offset2, size, snapshot2, process_index);
1199       } else {
1200         if (match_pairs)
1201           state.match_equals(previous);
1202         return -1;
1203       }
1204
1205       if (new_type1 != nullptr && new_type2 != nullptr && new_type1 != new_type2) {
1206
1207         type = new_type1;
1208         while (type->byte_size == 0 && type->subtype != nullptr)
1209           type = type->subtype;
1210         new_size1 = type->byte_size;
1211
1212         type = new_type2;
1213         while (type->byte_size == 0 && type->subtype != nullptr)
1214           type = type->subtype;
1215         new_size2 = type->byte_size;
1216
1217       } else {
1218         if (match_pairs)
1219           state.match_equals(previous);
1220         return -1;
1221       }
1222     }
1223
1224     if (new_size1 > 0 && new_size1 == new_size2) {
1225       type = new_type1;
1226       size = new_size1;
1227     }
1228
1229     if (offset1 == 0 && offset2 == 0 &&
1230         not previous->insert(simgrid::mc::makeHeapLocationPair(block1, frag1, block2, frag2)).second) {
1231       if (match_pairs)
1232         state.match_equals(previous);
1233       return 0;
1234     }
1235
1236     if (size <= 0) {
1237       if (match_pairs)
1238         state.match_equals(previous);
1239       return 0;
1240     }
1241
1242     if ((heapinfo1->busy_frag.ignore[frag1] > 0) &&
1243         (heapinfo2->busy_frag.ignore[frag2] == heapinfo1->busy_frag.ignore[frag1]))
1244       check_ignore = heapinfo1->busy_frag.ignore[frag1];
1245
1246   } else
1247     return 1;
1248
1249
1250   /* Start comparison */
1251   if (type)
1252     res_compare = compare_heap_area_with_type(state, process_index, area1, area2, snapshot1, snapshot2, previous, type,
1253                                               size, check_ignore, pointer_level);
1254   else
1255     res_compare = compare_heap_area_without_type(state, process_index, area1, area2, snapshot1, snapshot2, previous,
1256                                                  size, check_ignore);
1257
1258   if (res_compare == 1)
1259     return res_compare;
1260
1261   if (match_pairs)
1262     state.match_equals(previous);
1263   return 0;
1264 }
1265
1266 }
1267 }
1268
1269 /************************** Snapshot comparison *******************************/
1270 /******************************************************************************/
1271
1272 static int compare_areas_with_type(simgrid::mc::StateComparator& state,
1273                                    int process_index,
1274                                    void* real_area1, simgrid::mc::Snapshot* snapshot1, mc_mem_region_t region1,
1275                                    void* real_area2, simgrid::mc::Snapshot* snapshot2, mc_mem_region_t region2,
1276                                    simgrid::mc::Type* type, int pointer_level)
1277 {
1278   simgrid::mc::Process* process = &mc_model_checker->process();
1279
1280   simgrid::mc::Type* subtype;
1281   simgrid::mc::Type* subsubtype;
1282   int elm_size;
1283   int i;
1284   int res;
1285
1286   top:
1287   switch (type->type) {
1288   case DW_TAG_unspecified_type:
1289     return 1;
1290
1291   case DW_TAG_base_type:
1292   case DW_TAG_enumeration_type:
1293   case DW_TAG_union_type:
1294     return MC_snapshot_region_memcmp(real_area1, region1, real_area2, region2, type->byte_size) != 0;
1295   case DW_TAG_typedef:
1296   case DW_TAG_volatile_type:
1297   case DW_TAG_const_type:
1298     // Poor man's TCO:
1299     type = type->subtype;
1300     goto top;
1301   case DW_TAG_array_type:
1302     subtype = type->subtype;
1303     switch (subtype->type) {
1304     case DW_TAG_unspecified_type:
1305       return 1;
1306
1307     case DW_TAG_base_type:
1308     case DW_TAG_enumeration_type:
1309     case DW_TAG_pointer_type:
1310     case DW_TAG_reference_type:
1311     case DW_TAG_rvalue_reference_type:
1312     case DW_TAG_structure_type:
1313     case DW_TAG_class_type:
1314     case DW_TAG_union_type:
1315       if (subtype->full_type)
1316         subtype = subtype->full_type;
1317       elm_size = subtype->byte_size;
1318       break;
1319     case DW_TAG_const_type:
1320     case DW_TAG_typedef:
1321     case DW_TAG_volatile_type:
1322       subsubtype = subtype->subtype;
1323       if (subsubtype->full_type)
1324         subsubtype = subsubtype->full_type;
1325       elm_size = subsubtype->byte_size;
1326       break;
1327     default:
1328       return 0;
1329       break;
1330     }
1331     for (i = 0; i < type->element_count; i++) {
1332       size_t off = i * elm_size;
1333       res = compare_areas_with_type(state, process_index,
1334             (char*) real_area1 + off, snapshot1, region1,
1335             (char*) real_area2 + off, snapshot2, region2,
1336             type->subtype, pointer_level);
1337       if (res == 1)
1338         return res;
1339     }
1340     break;
1341   case DW_TAG_pointer_type:
1342   case DW_TAG_reference_type:
1343   case DW_TAG_rvalue_reference_type:
1344   {
1345     void* addr_pointed1 = MC_region_read_pointer(region1, real_area1);
1346     void* addr_pointed2 = MC_region_read_pointer(region2, real_area2);
1347
1348     if (type->subtype && type->subtype->type == DW_TAG_subroutine_type)
1349       return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
1350     if (addr_pointed1 == nullptr && addr_pointed2 == nullptr)
1351       return 0;
1352     if (addr_pointed1 == nullptr || addr_pointed2 == nullptr)
1353       return 1;
1354     if (not state.compared_pointers.insert(std::make_pair(addr_pointed1, addr_pointed2)).second)
1355       return 0;
1356
1357     pointer_level++;
1358
1359       // Some cases are not handled here:
1360       // * the pointers lead to different areas (one to the heap, the other to the RW segment ...);
1361       // * a pointer leads to the read-only segment of the current object;
1362       // * a pointer lead to a different ELF object.
1363
1364       if (addr_pointed1 > process->heap_address
1365           && addr_pointed1 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot1)) {
1366         if (not(addr_pointed2 > process->heap_address && addr_pointed2 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot2)))
1367           return 1;
1368         // The pointers are both in the heap:
1369         return simgrid::mc::compare_heap_area(state,
1370           process_index, addr_pointed1, addr_pointed2, snapshot1,
1371           snapshot2, nullptr, type->subtype, pointer_level);
1372       }
1373
1374       // The pointers are both in the current object R/W segment:
1375       else if (region1->contain(simgrid::mc::remote(addr_pointed1))) {
1376         if (not region2->contain(simgrid::mc::remote(addr_pointed2)))
1377           return 1;
1378         if (not type->type_id)
1379           return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
1380         else
1381           return compare_areas_with_type(state, process_index,
1382                                          addr_pointed1, snapshot1, region1,
1383                                          addr_pointed2, snapshot2, region2,
1384                                          type->subtype, pointer_level);
1385       }
1386
1387       // TODO, We do not handle very well the case where
1388       // it belongs to a different (non-heap) region from the current one.
1389
1390       else
1391         return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
1392
1393     break;
1394   }
1395   case DW_TAG_structure_type:
1396   case DW_TAG_class_type:
1397     for(simgrid::mc::Member& member : type->members) {
1398       void *member1 = simgrid::dwarf::resolve_member(
1399         real_area1, type, &member, snapshot1, process_index);
1400       void *member2 = simgrid::dwarf::resolve_member(
1401         real_area2, type, &member, snapshot2, process_index);
1402       mc_mem_region_t subregion1 = mc_get_region_hinted(member1, snapshot1, process_index, region1);
1403       mc_mem_region_t subregion2 = mc_get_region_hinted(member2, snapshot2, process_index, region2);
1404       res =
1405           compare_areas_with_type(state, process_index,
1406                                   member1, snapshot1, subregion1,
1407                                   member2, snapshot2, subregion2,
1408                                   member.type, pointer_level);
1409       if (res == 1)
1410         return res;
1411     }
1412     break;
1413   case DW_TAG_subroutine_type:
1414     return -1;
1415     break;
1416   default:
1417     XBT_VERB("Unknown case: %d", type->type);
1418     break;
1419   }
1420
1421   return 0;
1422 }
1423
1424 static int compare_global_variables(
1425   simgrid::mc::StateComparator& state,
1426   simgrid::mc::ObjectInformation* object_info,
1427   int process_index,
1428   mc_mem_region_t r1, mc_mem_region_t r2,
1429   simgrid::mc::Snapshot* snapshot1, simgrid::mc::Snapshot* snapshot2)
1430 {
1431   xbt_assert(r1 && r2, "Missing region.");
1432
1433 #if HAVE_SMPI
1434   if (r1->storage_type() == simgrid::mc::StorageType::Privatized) {
1435     xbt_assert(process_index >= 0);
1436     if (r2->storage_type() != simgrid::mc::StorageType::Privatized)
1437       return 1;
1438
1439     size_t process_count = MC_smpi_process_count();
1440     xbt_assert(process_count == r1->privatized_data().size()
1441       && process_count == r2->privatized_data().size());
1442
1443     // Compare the global variables separately for each simulates process:
1444     for (size_t process_index = 0; process_index < process_count; process_index++) {
1445       if (compare_global_variables(state,
1446           object_info, process_index,
1447           &r1->privatized_data()[process_index],
1448           &r2->privatized_data()[process_index],
1449           snapshot1, snapshot2))
1450         return 1;
1451     }
1452     return 0;
1453   }
1454 #else
1455   xbt_assert(r1->storage_type() != simgrid::mc::StorageType::Privatized);
1456 #endif
1457   xbt_assert(r2->storage_type() != simgrid::mc::StorageType::Privatized);
1458
1459   std::vector<simgrid::mc::Variable>& variables = object_info->global_variables;
1460
1461   for (simgrid::mc::Variable& current_var : variables) {
1462
1463     // If the variable is not in this object, skip it:
1464     // We do not expect to find a pointer to something which is not reachable
1465     // by the global variables.
1466     if ((char *) current_var.address < (char *) object_info->start_rw
1467         || (char *) current_var.address > (char *) object_info->end_rw)
1468       continue;
1469
1470     simgrid::mc::Type* bvariable_type = current_var.type;
1471     int res = compare_areas_with_type(state, process_index,
1472                                 (char *) current_var.address, snapshot1, r1,
1473                                 (char *) current_var.address, snapshot2, r2,
1474                                 bvariable_type, 0);
1475     if (res == 1) {
1476       XBT_VERB("Global variable %s (%p) is different between snapshots",
1477                current_var.name.c_str(),
1478                (char *) current_var.address);
1479       return 1;
1480     }
1481
1482   }
1483
1484   return 0;
1485
1486 }
1487
1488 static int compare_local_variables(simgrid::mc::StateComparator& state,
1489                                    int process_index,
1490                                    simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
1491                                    simgrid::mc::Snapshot* snapshot2,
1492                                    mc_snapshot_stack_t stack1,
1493                                    mc_snapshot_stack_t stack2)
1494 {
1495   if (stack1->local_variables.size() != stack2->local_variables.size()) {
1496     XBT_VERB("Different number of local variables");
1497     return 1;
1498   }
1499
1500     unsigned int cursor = 0;
1501     local_variable_t current_var1, current_var2;
1502     int res;
1503     while (cursor < stack1->local_variables.size()) {
1504       current_var1 = &stack1->local_variables[cursor];
1505       current_var2 = &stack1->local_variables[cursor];
1506       if (current_var1->name != current_var2->name
1507           || current_var1->subprogram != current_var2->subprogram
1508           || current_var1->ip != current_var2->ip) {
1509         // TODO, fix current_varX->subprogram->name to include name if DW_TAG_inlined_subprogram
1510         XBT_VERB
1511             ("Different name of variable (%s - %s) "
1512              "or frame (%s - %s) or ip (%lu - %lu)",
1513              current_var1->name.c_str(),
1514              current_var2->name.c_str(),
1515              current_var1->subprogram->name.c_str(),
1516              current_var2->subprogram->name.c_str(),
1517              current_var1->ip, current_var2->ip);
1518         return 1;
1519       }
1520       // TODO, fix current_varX->subprogram->name to include name if DW_TAG_inlined_subprogram
1521
1522         simgrid::mc::Type* subtype = current_var1->type;
1523         res =
1524             compare_areas_with_type(state, process_index,
1525                                     current_var1->address, snapshot1, mc_get_snapshot_region(current_var1->address, snapshot1, process_index),
1526                                     current_var2->address, snapshot2, mc_get_snapshot_region(current_var2->address, snapshot2, process_index),
1527                                     subtype, 0);
1528
1529       if (res == 1) {
1530         // TODO, fix current_varX->subprogram->name to include name if DW_TAG_inlined_subprogram
1531         XBT_VERB
1532             ("Local variable %s (%p - %p) in frame %s "
1533              "is different between snapshots",
1534              current_var1->name.c_str(),
1535              current_var1->address,
1536              current_var2->address,
1537              current_var1->subprogram->name.c_str());
1538         return res;
1539       }
1540       cursor++;
1541     }
1542     return 0;
1543 }
1544
1545 namespace simgrid {
1546 namespace mc {
1547
1548 static std::unique_ptr<simgrid::mc::StateComparator> state_comparator;
1549
1550 int snapshot_compare(int num1, simgrid::mc::Snapshot* s1, int num2, simgrid::mc::Snapshot* s2)
1551 {
1552   // TODO, make this a field of ModelChecker or something similar
1553
1554   if (state_comparator == nullptr)
1555     state_comparator = std::unique_ptr<StateComparator>(new StateComparator());
1556   else
1557     state_comparator->clear();
1558
1559   simgrid::mc::Process* process = &mc_model_checker->process();
1560
1561   int errors = 0;
1562
1563   int hash_result = 0;
1564   if (_sg_mc_hash) {
1565     hash_result = (s1->hash != s2->hash);
1566     if (hash_result) {
1567       XBT_VERB("(%d - %d) Different hash: 0x%" PRIx64 "--0x%" PRIx64, num1, num2, s1->hash, s2->hash);
1568 #ifndef MC_DEBUG
1569       return 1;
1570 #endif
1571     } else
1572       XBT_VERB("(%d - %d) Same hash: 0x%" PRIx64, num1, num2, s1->hash);
1573   }
1574
1575   /* Compare enabled processes */
1576   if (s1->enabled_processes != s2->enabled_processes) {
1577     XBT_VERB("(%d - %d) Different amount of enabled processes", num1, num2);
1578     return 1;
1579   }
1580
1581   /* Compare size of stacks */
1582   int is_diff = 0;
1583   for (unsigned long i = 0; i < s1->stacks.size(); i++) {
1584     size_t size_used1 = s1->stack_sizes[i];
1585     size_t size_used2 = s2->stack_sizes[i];
1586     if (size_used1 != size_used2) {
1587 #ifdef MC_DEBUG
1588       XBT_DEBUG("(%d - %d) Different size used in stacks: %zu - %zu", num1, num2, size_used1, size_used2);
1589       errors++;
1590       is_diff = 1;
1591 #else
1592 #ifdef MC_VERBOSE
1593       XBT_VERB("(%d - %d) Different size used in stacks: %zu - %zu", num1, num2, size_used1, size_used2);
1594 #endif
1595       return 1;
1596 #endif
1597     }
1598   }
1599   if (is_diff) // do not proceed if there is any stacks that don't match
1600     return 1;
1601
1602   /* Init heap information used in heap comparison algorithm */
1603   xbt_mheap_t heap1 = (xbt_mheap_t)s1->read_bytes(
1604     alloca(sizeof(struct mdesc)), sizeof(struct mdesc),
1605     remote(process->heap_address),
1606     simgrid::mc::ProcessIndexMissing, simgrid::mc::ReadOptions::lazy());
1607   xbt_mheap_t heap2 = (xbt_mheap_t)s2->read_bytes(
1608     alloca(sizeof(struct mdesc)), sizeof(struct mdesc),
1609     remote(process->heap_address),
1610     simgrid::mc::ProcessIndexMissing, simgrid::mc::ReadOptions::lazy());
1611   int res_init = state_comparator->initHeapInformation(heap1, heap2, &s1->to_ignore, &s2->to_ignore);
1612
1613   if (res_init == -1) {
1614 #ifdef MC_DEBUG
1615     XBT_DEBUG("(%d - %d) Different heap information", num1, num2);
1616     errors++;
1617 #else
1618 #ifdef MC_VERBOSE
1619     XBT_VERB("(%d - %d) Different heap information", num1, num2);
1620 #endif
1621
1622     return 1;
1623 #endif
1624   }
1625
1626   /* Stacks comparison */
1627   int diff_local = 0;
1628   for (unsigned int cursor = 0; cursor < s1->stacks.size(); cursor++) {
1629     mc_snapshot_stack_t stack1 = &s1->stacks[cursor];
1630     mc_snapshot_stack_t stack2 = &s2->stacks[cursor];
1631
1632     if (stack1->process_index != stack2->process_index) {
1633       diff_local = 1;
1634       XBT_DEBUG("(%d - %d) Stacks with different process index (%i vs %i)", num1, num2,
1635         stack1->process_index, stack2->process_index);
1636     }
1637     else diff_local = compare_local_variables(*state_comparator,
1638       stack1->process_index, s1, s2, stack1, stack2);
1639     if (diff_local > 0) {
1640 #ifdef MC_DEBUG
1641       XBT_DEBUG("(%d - %d) Different local variables between stacks %d", num1,
1642                 num2, cursor + 1);
1643       errors++;
1644       is_diff = 1;
1645 #else
1646
1647 #ifdef MC_VERBOSE
1648       XBT_VERB("(%d - %d) Different local variables between stacks %d", num1,
1649                num2, cursor + 1);
1650 #endif
1651
1652       return 1;
1653 #endif
1654     }
1655   }
1656
1657   size_t regions_count = s1->snapshot_regions.size();
1658   // TODO, raise a difference instead?
1659   xbt_assert(regions_count == s2->snapshot_regions.size());
1660
1661   for (size_t k = 0; k != regions_count; ++k) {
1662     mc_mem_region_t region1 = s1->snapshot_regions[k].get();
1663     mc_mem_region_t region2 = s2->snapshot_regions[k].get();
1664
1665     // Preconditions:
1666     if (region1->region_type() != simgrid::mc::RegionType::Data)
1667       continue;
1668
1669     xbt_assert(region1->region_type() == region2->region_type());
1670     xbt_assert(region1->object_info() == region2->object_info());
1671     xbt_assert(region1->object_info());
1672
1673     std::string const& name = region1->object_info()->file_name;
1674
1675     /* Compare global variables */
1676     if (compare_global_variables(*state_comparator, region1->object_info(), simgrid::mc::ProcessIndexDisabled, region1,
1677                                  region2, s1, s2)) {
1678
1679 #ifdef MC_DEBUG
1680       XBT_DEBUG("(%d - %d) Different global variables in %s",
1681         num1, num2, name.c_str());
1682       errors++;
1683 #else
1684 #ifdef MC_VERBOSE
1685       XBT_VERB("(%d - %d) Different global variables in %s",
1686         num1, num2, name.c_str());
1687 #endif
1688
1689       return 1;
1690 #endif
1691     }
1692   }
1693
1694   /* Compare heap */
1695   if (simgrid::mc::mmalloc_compare_heap(*state_comparator, s1, s2) > 0) {
1696
1697 #ifdef MC_DEBUG
1698     XBT_DEBUG("(%d - %d) Different heap (mmalloc_compare)", num1, num2);
1699     errors++;
1700 #else
1701
1702 #ifdef MC_VERBOSE
1703     XBT_VERB("(%d - %d) Different heap (mmalloc_compare)", num1, num2);
1704 #endif
1705     return 1;
1706 #endif
1707   }
1708
1709 #ifdef MC_VERBOSE
1710   if (errors || hash_result)
1711     XBT_VERB("(%d - %d) Difference found", num1, num2);
1712   else
1713     XBT_VERB("(%d - %d) No difference found", num1, num2);
1714 #endif
1715
1716 #if defined(MC_DEBUG) && defined(MC_VERBOSE)
1717   if (_sg_mc_hash) {
1718     // * false positive SHOULD be avoided.
1719     // * There MUST not be any false negative.
1720
1721     XBT_VERB("(%d - %d) State equality hash test is %s %s", num1, num2,
1722              (hash_result != 0) == (errors != 0) ? "true" : "false", not hash_result ? "positive" : "negative");
1723   }
1724 #endif
1725
1726   return errors > 0 || hash_result;
1727 }
1728
1729 }
1730 }