src/mc/mc_liveness.c

   1 /* Copyright (c) 2008-2012 Da SimGrid Team. All rights reserved.            */
   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #include "mc_private.h"
   7 #include <unistd.h>
   8 #include <sys/wait.h>
   9
  10 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_liveness, mc,
  11                                 "Logging specific to algorithms for liveness properties verification");
  12
  13 xbt_dynar_t reached_pairs;
  14 xbt_dynar_t successors;
  15
  16 int create_dump(int pair)
  17 {
  18    // Try to enable core dumps
  19   struct rlimit core_limit;
  20   core_limit.rlim_cur = RLIM_INFINITY;
  21   core_limit.rlim_max = RLIM_INFINITY;
  22
  23   if(setrlimit(RLIMIT_CORE, &core_limit) < 0)
  24     fprintf(stderr, "setrlimit: %s\nWarning: core dumps may be truncated or non-existant\n", strerror(errno));
  25
  26   int status;
  27   switch(fork()){
  28   case 0:
  29     // We are the child process -- run the actual program
  30     xbt_abort();
  31     break;
  32
  33   case -1:
  34     // An error occurred, shouldn't happen
  35     perror("fork");
  36     return -1;
  37
  38   default:
  39     // We are the parent process -- wait for the child process to exit
  40     if(wait(&status) < 0)
  41       perror("wait");
  42     if(WIFSIGNALED(status) && WCOREDUMP(status)){
  43       char *core_name = malloc(20);
  44       sprintf(core_name,"core_%d", pair);
  45       rename("core", core_name);
  46       free(core_name);
  47     }
  48   }
  49
  50   return 0;
  51 }
  52
  53 int reached(xbt_state_t st){
  54
  55   raw_mem_set = (mmalloc_get_current_heap() == raw_heap);
  56
  57   MC_SET_RAW_MEM;
  58
  59   mc_pair_reached_t new_pair = NULL;
  60   new_pair = xbt_new0(s_mc_pair_reached_t, 1);
  61   new_pair->nb = xbt_dynar_length(reached_pairs) + 1;
  62   new_pair->automaton_state = st;
  63   new_pair->prop_ato = xbt_dynar_new(sizeof(int), NULL);
  64   new_pair->system_state = MC_take_snapshot_liveness();
  65
  66   /* Get values of propositional symbols */
  67   int res;
  68   int_f_void_t f;
  69   unsigned int cursor = 0;
  70   xbt_propositional_symbol_t ps = NULL;
  71   xbt_dynar_foreach(_mc_property_automaton->propositional_symbols, cursor, ps){
  72     f = (int_f_void_t)ps->function;
  73     res = (*f)();
  74     xbt_dynar_push_as(new_pair->prop_ato, int, res);
  75   }
  76
  77   MC_UNSET_RAW_MEM;
  78
  79   if(xbt_dynar_is_empty(reached_pairs)/* || !compare*/){
  80
  81     MC_SET_RAW_MEM;
  82     /* New pair reached */
  83     xbt_dynar_push(reached_pairs, &new_pair);
  84     MC_UNSET_RAW_MEM;
  85
  86     if(raw_mem_set)
  87       MC_SET_RAW_MEM;
  88
  89     return 0;
  90
  91   }else{
  92
  93     MC_SET_RAW_MEM;
  94
  95     cursor = 0;
  96     mc_pair_reached_t pair_test = NULL;
  97
  98     xbt_dynar_foreach(reached_pairs, cursor, pair_test){
  99       XBT_INFO("Pair reached #%d", pair_test->nb);
 100       if(automaton_state_compare(pair_test->automaton_state, st) == 0){
 101         if(propositional_symbols_compare_value(pair_test->prop_ato, new_pair->prop_ato) == 0){
 102           if(snapshot_compare(new_pair->system_state, pair_test->system_state) == 0){
 103
 104             if(raw_mem_set)
 105               MC_SET_RAW_MEM;
 106             else
 107               MC_UNSET_RAW_MEM;
 108
 109             return 1;
 110           }
 111         }else{
 112           XBT_INFO("Different values of propositional symbols");
 113         }
 114       }else{
 115         XBT_INFO("Different automaton state");
 116       }
 117     }
 118
 119     /* New pair reached */
 120     xbt_dynar_push(reached_pairs, &new_pair);
 121
 122     MC_UNSET_RAW_MEM;
 123
 124     if(raw_mem_set)
 125       MC_SET_RAW_MEM;
 126
 127     compare = 0;
 128
 129     return 0;
 130
 131   }
 132 }
 133
 134
 135 void set_pair_reached(xbt_state_t st){
 136
 137   raw_mem_set = (mmalloc_get_current_heap() == raw_heap);
 138
 139   MC_SET_RAW_MEM;
 140
 141   mc_pair_reached_t pair = NULL;
 142   pair = xbt_new0(s_mc_pair_reached_t, 1);
 143   pair->nb = xbt_dynar_length(reached_pairs) + 1;
 144   pair->automaton_state = st;
 145   pair->prop_ato = xbt_dynar_new(sizeof(int), NULL);
 146   pair->system_state = MC_take_snapshot_liveness();
 147
 148   /* Get values of propositional symbols */
 149   unsigned int cursor = 0;
 150   xbt_propositional_symbol_t ps = NULL;
 151   int res;
 152   int_f_void_t f;
 153
 154   xbt_dynar_foreach(_mc_property_automaton->propositional_symbols, cursor, ps){
 155     f = (int_f_void_t)ps->function;
 156     res = (*f)();
 157     xbt_dynar_push_as(pair->prop_ato, int, res);
 158   }
 159
 160   xbt_dynar_push(reached_pairs, &pair);
 161
 162   MC_UNSET_RAW_MEM;
 163
 164   if(raw_mem_set)
 165     MC_SET_RAW_MEM;
 166
 167 }
 168
 169 void MC_pair_delete(mc_pair_t pair){
 170   xbt_free(pair->graph_state->proc_status);
 171   xbt_free(pair->graph_state);
 172   xbt_free(pair);
 173 }
 174
 175
 176
 177 int MC_automaton_evaluate_label(xbt_exp_label_t l){
 178
 179   switch(l->type){
 180   case 0 : {
 181     int left_res = MC_automaton_evaluate_label(l->u.or_and.left_exp);
 182     int right_res = MC_automaton_evaluate_label(l->u.or_and.right_exp);
 183     return (left_res || right_res);
 184   }
 185   case 1 : {
 186     int left_res = MC_automaton_evaluate_label(l->u.or_and.left_exp);
 187     int right_res = MC_automaton_evaluate_label(l->u.or_and.right_exp);
 188     return (left_res && right_res);
 189   }
 190   case 2 : {
 191     int res = MC_automaton_evaluate_label(l->u.exp_not);
 192     return (!res);
 193   }
 194   case 3 : {
 195     unsigned int cursor = 0;
 196     xbt_propositional_symbol_t p = NULL;
 197     int_f_void_t f;
 198     xbt_dynar_foreach(_mc_property_automaton->propositional_symbols, cursor, p){
 199       if(strcmp(p->pred, l->u.predicat) == 0){
 200         f = (int_f_void_t)p->function;
 201         return (*f)();
 202       }
 203     }
 204     return -1;
 205   }
 206   case 4 : {
 207     return 2;
 208   }
 209   default :
 210     return -1;
 211   }
 212 }
 213
 214
 215 /********************* Double-DFS stateless *******************/
 216
 217 void pair_stateless_free(mc_pair_stateless_t pair){
 218   xbt_free(pair->graph_state->system_state);
 219   xbt_free(pair->graph_state->proc_status);
 220   xbt_free(pair->graph_state);
 221   xbt_free(pair);
 222 }
 223
 224 void pair_stateless_free_voidp(void *p){
 225   pair_stateless_free((mc_pair_stateless_t) * (void **) p);
 226 }
 227
 228 mc_pair_stateless_t new_pair_stateless(mc_state_t sg, xbt_state_t st, int r){
 229   mc_pair_stateless_t p = NULL;
 230   p = xbt_new0(s_mc_pair_stateless_t, 1);
 231   p->automaton_state = st;
 232   p->graph_state = sg;
 233   p->requests = r;
 234   mc_stats_pair->expanded_pairs++;
 235   return p;
 236 }
 237
 238 void pair_reached_free(mc_pair_reached_t pair){
 239   if(pair){
 240     pair->automaton_state = NULL;
 241     xbt_dynar_free(&(pair->prop_ato));
 242     MC_free_snapshot(pair->system_state);
 243     xbt_free(pair);
 244   }
 245 }
 246
 247 void pair_reached_free_voidp(void *p){
 248   pair_reached_free((mc_pair_reached_t) * (void **) p);
 249 }
 250
 251 void MC_ddfs_init(void){
 252
 253   raw_mem_set = (mmalloc_get_current_heap() == raw_heap);
 254
 255   XBT_INFO("**************************************************");
 256   XBT_INFO("Double-DFS init");
 257   XBT_INFO("**************************************************");
 258
 259   mc_pair_stateless_t mc_initial_pair = NULL;
 260   mc_state_t initial_graph_state = NULL;
 261   smx_process_t process;
 262
 263
 264   MC_wait_for_requests();
 265
 266   MC_SET_RAW_MEM;
 267
 268   initial_graph_state = MC_state_pair_new();
 269   xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
 270     if(MC_process_is_enabled(process)){
 271       MC_state_interleave_process(initial_graph_state, process);
 272     }
 273   }
 274
 275   reached_pairs = xbt_dynar_new(sizeof(mc_pair_reached_t), pair_reached_free_voidp);
 276   successors = xbt_dynar_new(sizeof(mc_pair_stateless_t), NULL);
 277
 278   /* Save the initial state */
 279   initial_state_liveness->initial_snapshot = MC_take_snapshot_liveness();
 280
 281   MC_UNSET_RAW_MEM;
 282
 283   unsigned int cursor = 0;
 284   xbt_state_t state;
 285
 286   xbt_dynar_foreach(_mc_property_automaton->states, cursor, state){
 287     if(state->type == -1){
 288
 289       MC_SET_RAW_MEM;
 290       mc_initial_pair = new_pair_stateless(initial_graph_state, state, MC_state_interleave_size(initial_graph_state));
 291       xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, mc_initial_pair);
 292       MC_UNSET_RAW_MEM;
 293
 294       if(cursor != 0){
 295         MC_restore_snapshot(initial_state_liveness->initial_snapshot);
 296         MC_UNSET_RAW_MEM;
 297       }
 298
 299       MC_ddfs(0);
 300
 301     }else{
 302       if(state->type == 2){
 303
 304         MC_SET_RAW_MEM;
 305         mc_initial_pair = new_pair_stateless(initial_graph_state, state, MC_state_interleave_size(initial_graph_state));
 306         xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, mc_initial_pair);
 307         MC_UNSET_RAW_MEM;
 308
 309         set_pair_reached(state);
 310
 311         if(cursor != 0){
 312           MC_restore_snapshot(initial_state_liveness->initial_snapshot);
 313           MC_UNSET_RAW_MEM;
 314         }
 315
 316         MC_ddfs(1);
 317
 318       }
 319     }
 320   }
 321
 322   if(raw_mem_set)
 323     MC_SET_RAW_MEM;
 324   else
 325     MC_UNSET_RAW_MEM;
 326
 327
 328 }
 329
 330
 331 void MC_ddfs(int search_cycle){
 332
 333   raw_mem_set = (mmalloc_get_current_heap() == raw_heap);
 334
 335   smx_process_t process;
 336   mc_pair_stateless_t current_pair = NULL;
 337
 338   if(xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) == 0)
 339     return;
 340
 341
 342   /* Get current pair */
 343   current_pair = (mc_pair_stateless_t)xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(mc_stack_liveness));
 344
 345   /* Update current state in buchi automaton */
 346   _mc_property_automaton->current_state = current_pair->automaton_state;
 347
 348
 349   XBT_DEBUG("********************* ( Depth = %d, search_cycle = %d )", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness), search_cycle);
 350
 351   mc_stats_pair->visited_pairs++;
 352
 353   //sleep(1);
 354
 355   int value;
 356   mc_state_t next_graph_state = NULL;
 357   smx_simcall_t req = NULL;
 358   char *req_str;
 359
 360   xbt_transition_t transition_succ;
 361   unsigned int cursor = 0;
 362   int res;
 363
 364   mc_pair_stateless_t next_pair = NULL;
 365   mc_pair_stateless_t pair_succ;
 366
 367   mc_pair_stateless_t remove_pair;
 368   mc_pair_reached_t remove_pair_reached;
 369
 370   if(xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) < MAX_DEPTH_LIVENESS){
 371
 372     if(current_pair->requests > 0){
 373
 374       while((req = MC_state_get_request(current_pair->graph_state, &value)) != NULL){
 375
 376         /* Debug information */
 377
 378         req_str = MC_request_to_string(req, value);
 379         XBT_DEBUG("Execute: %s", req_str);
 380         xbt_free(req_str);
 381
 382         MC_state_set_executed_request(current_pair->graph_state, req, value);
 383
 384         /* Answer the request */
 385         SIMIX_simcall_pre(req, value);
 386
 387         /* Wait for requests (schedules processes) */
 388         MC_wait_for_requests();
 389
 390         MC_SET_RAW_MEM;
 391
 392         /* Create the new expanded graph_state */
 393         next_graph_state = MC_state_pair_new();
 394
 395         /* Get enabled process and insert it in the interleave set of the next graph_state */
 396
 397         xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
 398           if(MC_process_is_enabled(process)){
 399             XBT_DEBUG("Process %lu enabled with simcall : %d", process->pid, (&process->simcall)->call);
 400           }
 401         }
 402
 403         xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
 404           if(MC_process_is_enabled(process)){
 405             MC_state_interleave_process(next_graph_state, process);
 406           }
 407         }
 408
 409         xbt_dynar_reset(successors);
 410
 411         MC_UNSET_RAW_MEM;
 412
 413
 414         cursor= 0;
 415         xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){
 416
 417           res = MC_automaton_evaluate_label(transition_succ->label);
 418
 419           if(res == 1){ // enabled transition in automaton
 420             MC_SET_RAW_MEM;
 421             next_pair = new_pair_stateless(next_graph_state, transition_succ->dst, MC_state_interleave_size(next_graph_state));
 422             xbt_dynar_push(successors, &next_pair);
 423             MC_UNSET_RAW_MEM;
 424           }
 425
 426         }
 427
 428         cursor = 0;
 429
 430         xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){
 431
 432           res = MC_automaton_evaluate_label(transition_succ->label);
 433
 434           if(res == 2){ // true transition in automaton
 435             MC_SET_RAW_MEM;
 436             next_pair = new_pair_stateless(next_graph_state, transition_succ->dst, MC_state_interleave_size(next_graph_state));
 437             xbt_dynar_push(successors, &next_pair);
 438             MC_UNSET_RAW_MEM;
 439           }
 440
 441         }
 442
 443         cursor = 0;
 444
 445         xbt_dynar_foreach(successors, cursor, pair_succ){
 446
 447           if(search_cycle == 1){
 448
 449             if((pair_succ->automaton_state->type == 1) || (pair_succ->automaton_state->type == 2)){
 450
 451               if(reached(pair_succ->automaton_state)){
 452
 453                 XBT_INFO("Next pair (depth = %d, %u interleave) already reached !", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) + 1, MC_state_interleave_size(pair_succ->graph_state));
 454
 455                 XBT_INFO("*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*");
 456                 XBT_INFO("|             ACCEPTANCE CYCLE            |");
 457                 XBT_INFO("*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*");
 458                 XBT_INFO("Counter-example that violates formula :");
 459                 MC_show_stack_liveness(mc_stack_liveness);
 460                 MC_dump_stack_liveness(mc_stack_liveness);
 461                 MC_print_statistics_pairs(mc_stats_pair);
 462                 xbt_abort();
 463
 464               }else{
 465
 466                 XBT_DEBUG("Next pair (depth =%d) -> Acceptance pair (%s)", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) + 1, pair_succ->automaton_state->id);
 467
 468                 XBT_DEBUG("Reached pairs : %lu", xbt_dynar_length(reached_pairs));
 469
 470                 MC_SET_RAW_MEM;
 471                 xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 472                 MC_UNSET_RAW_MEM;
 473
 474                 MC_ddfs(search_cycle);
 475
 476               }
 477
 478             }else{
 479
 480               MC_SET_RAW_MEM;
 481               xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 482               MC_UNSET_RAW_MEM;
 483
 484               MC_ddfs(search_cycle);
 485
 486             }
 487
 488           }else{
 489
 490             if(((pair_succ->automaton_state->type == 1) || (pair_succ->automaton_state->type == 2))){
 491
 492               XBT_DEBUG("Next pair (depth =%d) -> Acceptance pair (%s)", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) + 1, pair_succ->automaton_state->id);
 493
 494               set_pair_reached(pair_succ->automaton_state);
 495
 496               search_cycle = 1;
 497
 498               XBT_DEBUG("Reached pairs : %lu", xbt_dynar_length(reached_pairs));
 499
 500             }
 501
 502             MC_SET_RAW_MEM;
 503             xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 504             MC_UNSET_RAW_MEM;
 505
 506             MC_ddfs(search_cycle);
 507
 508           }
 509
 510
 511           /* Restore system before checking others successors */
 512           if(cursor != (xbt_dynar_length(successors) - 1))
 513             MC_replay_liveness(mc_stack_liveness, 1);
 514
 515
 516         }
 517
 518         if(MC_state_interleave_size(current_pair->graph_state) > 0){
 519           XBT_DEBUG("Backtracking to depth %d", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness));
 520           MC_replay_liveness(mc_stack_liveness, 0);
 521         }
 522       }
 523
 524
 525     }else{
 526
 527       XBT_DEBUG("No more request to execute in this state, search evolution in Büchi Automaton.");
 528
 529       MC_SET_RAW_MEM;
 530
 531       /* Create the new expanded graph_state */
 532       next_graph_state = MC_state_pair_new();
 533
 534       xbt_dynar_reset(successors);
 535
 536       MC_UNSET_RAW_MEM;
 537
 538
 539       cursor= 0;
 540       xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){
 541
 542         res = MC_automaton_evaluate_label(transition_succ->label);
 543
 544         if(res == 1){ // enabled transition in automaton
 545           MC_SET_RAW_MEM;
 546           next_pair = new_pair_stateless(next_graph_state, transition_succ->dst, MC_state_interleave_size(next_graph_state));
 547           xbt_dynar_push(successors, &next_pair);
 548           MC_UNSET_RAW_MEM;
 549         }
 550
 551       }
 552
 553       cursor = 0;
 554
 555       xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){
 556
 557         res = MC_automaton_evaluate_label(transition_succ->label);
 558
 559         if(res == 2){ // true transition in automaton
 560           MC_SET_RAW_MEM;
 561           next_pair = new_pair_stateless(next_graph_state, transition_succ->dst, MC_state_interleave_size(next_graph_state));
 562           xbt_dynar_push(successors, &next_pair);
 563           MC_UNSET_RAW_MEM;
 564         }
 565
 566       }
 567
 568       cursor = 0;
 569
 570       xbt_dynar_foreach(successors, cursor, pair_succ){
 571
 572         if(search_cycle == 1){
 573
 574           if((pair_succ->automaton_state->type == 1) || (pair_succ->automaton_state->type == 2)){
 575
 576             if(reached(pair_succ->automaton_state)){
 577
 578               XBT_INFO("Next pair (depth = %d) already reached !", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) + 1);
 579
 580               XBT_INFO("*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*");
 581               XBT_INFO("|             ACCEPTANCE CYCLE            |");
 582               XBT_INFO("*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*");
 583               XBT_INFO("Counter-example that violates formula :");
 584               MC_show_stack_liveness(mc_stack_liveness);
 585               MC_dump_stack_liveness(mc_stack_liveness);
 586               MC_print_statistics_pairs(mc_stats_pair);
 587               exit(0);
 588
 589             }else{
 590
 591               XBT_INFO("Next pair (depth = %d) -> Acceptance pair (%s)", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) + 1, pair_succ->automaton_state->id);
 592
 593               XBT_INFO("Reached pairs : %lu", xbt_dynar_length(reached_pairs));
 594
 595               MC_SET_RAW_MEM;
 596               xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 597               MC_UNSET_RAW_MEM;
 598
 599               MC_ddfs(search_cycle);
 600
 601             }
 602
 603           }else{
 604
 605             MC_SET_RAW_MEM;
 606             xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 607             MC_UNSET_RAW_MEM;
 608
 609             MC_ddfs(search_cycle);
 610
 611           }
 612
 613
 614         }else{
 615
 616           if(((pair_succ->automaton_state->type == 1) || (pair_succ->automaton_state->type == 2))){
 617
 618             set_pair_reached(pair_succ->automaton_state);
 619
 620             search_cycle = 1;
 621
 622             XBT_INFO("Reached pairs : %lu", xbt_dynar_length(reached_pairs));
 623
 624           }
 625
 626           MC_SET_RAW_MEM;
 627           xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 628           MC_UNSET_RAW_MEM;
 629
 630           MC_ddfs(search_cycle);
 631
 632         }
 633
 634         /* Restore system before checking others successors */
 635         if(cursor != xbt_dynar_length(successors) - 1)
 636           MC_replay_liveness(mc_stack_liveness, 1);
 637
 638       }
 639
 640     }
 641
 642   }else{
 643
 644     XBT_DEBUG("Max depth reached");
 645
 646   }
 647
 648   if(xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) == MAX_DEPTH_LIVENESS ){
 649     XBT_DEBUG("Pair (depth = %d) shifted in stack, maximum depth reached", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) );
 650   }else{
 651     XBT_DEBUG("Pair (depth = %d) shifted in stack", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) );
 652   }
 653
 654
 655   MC_SET_RAW_MEM;
 656   remove_pair = xbt_fifo_shift(mc_stack_liveness);
 657   xbt_fifo_remove(mc_stack_liveness, remove_pair);
 658   remove_pair = NULL;
 659   if((current_pair->automaton_state->type == 1) || (current_pair->automaton_state->type == 2)){
 660     remove_pair_reached = xbt_dynar_pop_as(reached_pairs, mc_pair_reached_t);
 661     pair_reached_free(remove_pair_reached);
 662     remove_pair_reached = NULL;
 663   }
 664   MC_UNSET_RAW_MEM;
 665
 666   if(raw_mem_set)
 667     MC_SET_RAW_MEM;
 668
 669 }