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Introduce a class mc::SimcallInspector, that allows MC to learn about the ongoing...
[simgrid.git] / src / mc / mc_base.cpp
1 /* Copyright (c) 2008-2019. 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 #include "src/mc/mc_base.h"
7 #include "mc/mc.h"
8 #include "src/kernel/activity/CommImpl.hpp"
9 #include "src/kernel/activity/MutexImpl.hpp"
10 #include "src/mc/checker/SimcallInspector.hpp"
11 #include "src/mc/mc_replay.hpp"
12 #include "src/simix/smx_private.hpp"
13
14 #include <random>
15
16 #if SIMGRID_HAVE_MC
17 #include "src/mc/ModelChecker.hpp"
18 #include "src/mc/remote/RemoteClient.hpp"
19
20 using simgrid::mc::remote;
21 #endif
22
23 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_CATEGORY(mc, "All MC categories");
24
25 int MC_random(int min, int max)
26 {
27 #if SIMGRID_HAVE_MC
28   xbt_assert(mc_model_checker == nullptr);
29 #endif
30   /* TODO, if the MC is disabled we do not really need to make a simcall for this :) */
31   return simcall_mc_random(min, max);
32 }
33
34 namespace simgrid {
35 namespace mc {
36
37 void wait_for_requests()
38 {
39 #if SIMGRID_HAVE_MC
40   xbt_assert(mc_model_checker == nullptr, "This must be called from the client");
41 #endif
42   while (not simix_global->actors_to_run.empty()) {
43     simix_global->run_all_actors();
44     for (smx_actor_t const& process : simix_global->actors_that_ran) {
45       smx_simcall_t req = &process->simcall;
46       if (req->call_ != SIMCALL_NONE && not simgrid::mc::request_is_visible(req))
47         process->simcall_handle(0);
48     }
49   }
50 #if SIMGRID_HAVE_MC
51   xbt_dynar_reset(simix_global->actors_vector);
52   for (std::pair<aid_t, smx_actor_t> const& kv : simix_global->process_list) {
53     xbt_dynar_push_as(simix_global->actors_vector, smx_actor_t, kv.second);
54   }
55 #endif
56 }
57
58 /** @brief returns if there this transition can proceed in a finite amount of time
59  *
60  * It is used in the model-checker to not get into self-deadlock where it would execute a never ending transition.
61  *
62  * Only WAIT operations (on comm, on mutex, etc) can ever return false because they could lock the MC exploration.
63  * Wait operations are OK and return true in only two situations:
64  *  - if the wait will succeed immediately (if both peer of the comm are there already or if the mutex is available)
65  *  - if a timeout is provided, because we can fire the timeout if the transition is not ready without blocking in this
66  * transition for ever.
67  *
68  */
69 // Called from both MCer and MCed:
70 bool actor_is_enabled(smx_actor_t actor)
71 {
72 #if SIMGRID_HAVE_MC
73   // If in the MCer, ask the client app since it has all the data
74   if (mc_model_checker != nullptr) {
75     return mc_model_checker->process().actor_is_enabled(actor->get_pid());
76   }
77 #endif
78
79   // Now, we are in the client app, no need for remote memory reading.
80   smx_simcall_t req = &actor->simcall;
81
82   if (req->inspector_ != nullptr)
83     return req->inspector_->is_enabled();
84
85   switch (req->call_) {
86     case SIMCALL_NONE:
87       return false;
88
89     case SIMCALL_COMM_WAIT: {
90       /* FIXME: check also that src and dst processes are not suspended */
91       simgrid::kernel::activity::CommImpl* act =
92           static_cast<simgrid::kernel::activity::CommImpl*>(simcall_comm_wait__getraw__comm(req));
93
94       if (act->src_timeout_ || act->dst_timeout_) {
95         /* If it has a timeout it will be always be enabled (regardless of who declared the timeout),
96          * because even if the communication is not ready, it can timeout and won't block. */
97         if (_sg_mc_timeout == 1)
98           return true;
99       }
100       /* On the other hand if it hasn't a timeout, check if the comm is ready.*/
101       else if (act->detached() && act->src_actor_ == nullptr &&
102                act->type_ == simgrid::kernel::activity::CommImpl::Type::READY)
103         return (act->dst_actor_ != nullptr);
104       return (act->src_actor_ && act->dst_actor_);
105     }
106
107     case SIMCALL_COMM_WAITANY: {
108       simgrid::kernel::activity::CommImpl** comms = simcall_comm_waitany__get__comms(req);
109       size_t count                                = simcall_comm_waitany__get__count(req);
110       for (unsigned int index = 0; index < count; ++index) {
111         auto* comm = comms[index];
112         if (comm->src_actor_ && comm->dst_actor_)
113           return true;
114       }
115       return false;
116     }
117
118     case SIMCALL_MUTEX_LOCK: {
119       smx_mutex_t mutex = simcall_mutex_lock__get__mutex(req);
120
121       if (mutex->owner_ == nullptr)
122         return true;
123       return mutex->owner_->get_pid() == req->issuer_->get_pid();
124     }
125
126     case SIMCALL_SEM_ACQUIRE: {
127       static int warned = 0;
128       if (not warned)
129         XBT_INFO("Using semaphore in model-checked code is still experimental. Use at your own risk");
130       warned = 1;
131       return true;
132     }
133
134     case SIMCALL_COND_WAIT: {
135       static int warned = 0;
136       if (not warned)
137         XBT_INFO("Using condition variables in model-checked code is still experimental. Use at your own risk");
138       warned = 1;
139       return true;
140     }
141
142     default:
143       /* The rest of the requests are always enabled */
144       return true;
145   }
146 }
147
148 /* This is the list of requests that are visible from the checker algorithm.
149  * Any other requests are handled right away on the application side.
150  */
151 bool request_is_visible(smx_simcall_t req)
152 {
153 #if SIMGRID_HAVE_MC
154   xbt_assert(mc_model_checker == nullptr, "This should be called from the client side");
155 #endif
156
157   return (req->inspector_ != nullptr && req->inspector_->is_visible()) || req->call_ == SIMCALL_COMM_ISEND ||
158          req->call_ == SIMCALL_COMM_IRECV || req->call_ == SIMCALL_COMM_WAIT || req->call_ == SIMCALL_COMM_WAITANY ||
159          req->call_ == SIMCALL_COMM_TEST || req->call_ == SIMCALL_COMM_TESTANY || req->call_ == SIMCALL_MC_RANDOM ||
160          req->call_ == SIMCALL_MUTEX_LOCK || req->call_ == SIMCALL_MUTEX_TRYLOCK || req->call_ == SIMCALL_MUTEX_UNLOCK;
161 }
162
163 }
164 }
165
166 int simcall_HANDLER_mc_random(smx_simcall_t simcall, int min, int max)
167 {
168   if (not MC_is_active() && MC_record_path.empty()) {
169     static std::default_random_engine rnd_engine;
170     std::uniform_int_distribution<int> prng(min, max);
171     return prng(rnd_engine);
172   }
173   return simcall->mc_value_;
174 }