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