src/mc/remote/RemoteClient.hpp

   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 #ifndef SIMGRID_MC_PROCESS_H
   7 #define SIMGRID_MC_PROCESS_H
   8
   9 #include <cstddef>
  10 #include <cstdint>
  11
  12 #include <memory>
  13 #include <string>
  14 #include <type_traits>
  15 #include <vector>
  16
  17 #include <sys/types.h>
  18
  19 #include <simgrid_config.h>
  20
  21 #include "xbt/base.h"
  22 #include <xbt/mmalloc.h>
  23
  24 #include "src/xbt/mmalloc/mmprivate.h"
  25
  26 #include "src/mc/remote/Channel.hpp"
  27 #include "src/mc/remote/RemotePtr.hpp"
  28
  29 #include "src/simix/popping_private.h"
  30 #include "src/simix/smx_private.h"
  31 #include <simgrid/simix.h>
  32
  33 #include "src/xbt/memory_map.hpp"
  34
  35 #include "src/mc/AddressSpace.hpp"
  36 #include "src/mc/ObjectInformation.hpp"
  37 #include "src/mc/mc_base.h"
  38 #include "src/mc/mc_forward.hpp"
  39 #include "src/mc/remote/mc_protocol.h"
  40
  41 namespace simgrid {
  42 namespace mc {
  43
  44 class ActorInformation {
  45 public:
  46   /** MCed address of the process */
  47   RemotePtr<simgrid::simix::ActorImpl> address = nullptr;
  48   Remote<simgrid::simix::ActorImpl> copy;
  49
  50   /** Hostname (owned by `mc_modelchecker->hostnames`) */
  51   const char* hostname = nullptr;
  52   std::string name;
  53
  54   void clear()
  55   {
  56     name.clear();
  57     address  = nullptr;
  58     hostname = nullptr;
  59   }
  60 };
  61
  62 struct IgnoredRegion {
  63   std::uint64_t addr;
  64   std::size_t size;
  65 };
  66
  67 struct IgnoredHeapRegion {
  68   int block;
  69   int fragment;
  70   void* address;
  71   std::size_t size;
  72 };
  73
  74 /** The Model-Checked process, seen from the MCer perspective
  75  *
  76  *  This class is mixing a lot of different responsibilities and is tied
  77  *  to SIMIX. It should probably be split into different classes.
  78  *
  79  *  Responsibilities:
  80  *
  81  *  - reading from the process memory (`AddressSpace`);
  82  *  - accessing the system state of the process (heap, …);
  83  *  - storing the SIMIX state of the process;
  84  *  - privatization;
  85  *  - communication with the model-checked process;
  86  *  - stack unwinding;
  87  *  - etc.
  88  */
  89 class RemoteClient final : public AddressSpace {
  90 private:
  91   // Those flags are used to track down which cached information
  92   // is still up to date and which information needs to be updated.
  93   static constexpr int cache_none            = 0;
  94   static constexpr int cache_heap            = 1;
  95   static constexpr int cache_malloc          = 2;
  96   static constexpr int cache_simix_processes = 4;
  97
  98 public:
  99   RemoteClient(pid_t pid, int sockfd);
 100   ~RemoteClient();
 101   void init();
 102
 103   RemoteClient(RemoteClient const&) = delete;
 104   RemoteClient(RemoteClient&&)      = delete;
 105   RemoteClient& operator=(RemoteClient const&) = delete;
 106   RemoteClient& operator=(RemoteClient&&) = delete;
 107
 108   // Read memory:
 109   const void* read_bytes(void* buffer, std::size_t size, RemotePtr<void> address, int process_index = ProcessIndexAny,
 110                          ReadOptions options = ReadOptions::none()) const override;
 111
 112   void read_variable(const char* name, void* target, size_t size) const;
 113   template <class T> void read_variable(const char* name, T* target) const
 114   {
 115     read_variable(name, target, sizeof(*target));
 116   }
 117   template <class T> Remote<T> read_variable(const char* name) const
 118   {
 119     Remote<T> res;
 120     read_variable(name, res.getBuffer(), sizeof(T));
 121     return res;
 122   }
 123
 124   std::string read_string(RemotePtr<char> address) const;
 125   std::string read_string(RemotePtr<char> address, std::size_t len) const
 126   {
 127     return AddressSpace::read_string(address, len);
 128   }
 129
 130   // Write memory:
 131   void write_bytes(const void* buffer, size_t len, RemotePtr<void> address);
 132   void clear_bytes(RemotePtr<void> address, size_t len);
 133
 134   // Debug information:
 135   std::shared_ptr<simgrid::mc::ObjectInformation> find_object_info(RemotePtr<void> addr) const;
 136   std::shared_ptr<simgrid::mc::ObjectInformation> find_object_info_exec(RemotePtr<void> addr) const;
 137   std::shared_ptr<simgrid::mc::ObjectInformation> find_object_info_rw(RemotePtr<void> addr) const;
 138   simgrid::mc::Frame* find_function(RemotePtr<void> ip) const;
 139   simgrid::mc::Variable* find_variable(const char* name) const;
 140
 141   // Heap access:
 142   xbt_mheap_t get_heap()
 143   {
 144     if (not(this->cache_flags_ & RemoteClient::cache_heap))
 145       this->refresh_heap();
 146     return this->heap.get();
 147   }
 148   const malloc_info* get_malloc_info()
 149   {
 150     if (not(this->cache_flags_ & RemoteClient::cache_malloc))
 151       this->refresh_malloc_info();
 152     return this->heap_info.data();
 153   }
 154
 155   void clear_cache() { this->cache_flags_ = RemoteClient::cache_none; }
 156
 157   Channel const& getChannel() const { return channel_; }
 158   Channel& getChannel() { return channel_; }
 159
 160   std::vector<IgnoredRegion> const& ignored_regions() const { return ignored_regions_; }
 161   void ignore_region(std::uint64_t address, std::size_t size);
 162
 163   pid_t pid() const { return pid_; }
 164
 165   bool in_maestro_stack(RemotePtr<void> p) const
 166   {
 167     return p >= this->maestro_stack_start_ && p < this->maestro_stack_end_;
 168   }
 169
 170   bool running() const { return running_; }
 171
 172   void terminate() { running_ = false; }
 173
 174   bool privatized(ObjectInformation const& info) const { return privatized_ && info.executable(); }
 175   bool privatized() const { return privatized_; }
 176   void privatized(bool privatized) { privatized_ = privatized; }
 177
 178   void ignore_global_variable(const char* name)
 179   {
 180     for (std::shared_ptr<simgrid::mc::ObjectInformation> const& info : this->object_infos)
 181       info->remove_global_variable(name);
 182   }
 183
 184   std::vector<s_stack_region_t>& stack_areas() { return stack_areas_; }
 185   std::vector<s_stack_region_t> const& stack_areas() const { return stack_areas_; }
 186
 187   std::vector<IgnoredHeapRegion> const& ignored_heap() const { return ignored_heap_; }
 188   void ignore_heap(IgnoredHeapRegion const& region);
 189   void unignore_heap(void* address, size_t size);
 190
 191   void ignore_local_variable(const char* var_name, const char* frame_name);
 192   std::vector<simgrid::mc::ActorInformation>& actors();
 193   std::vector<simgrid::mc::ActorInformation>& dead_actors();
 194
 195   /** Get a local description of a remote SIMIX actor */
 196   simgrid::mc::ActorInformation* resolveActorInfo(simgrid::mc::RemotePtr<simgrid::simix::ActorImpl> actor)
 197   {
 198     xbt_assert(mc_model_checker != nullptr);
 199     if (not actor)
 200       return nullptr;
 201     this->refresh_simix();
 202     for (auto& actor_info : this->smx_actors_infos)
 203       if (actor_info.address == actor)
 204         return &actor_info;
 205     for (auto& actor_info : this->smx_dead_actors_infos)
 206       if (actor_info.address == actor)
 207         return &actor_info;
 208     return nullptr;
 209   }
 210
 211   /** Get a local copy of the SIMIX actor structure */
 212   simgrid::simix::ActorImpl* resolveActor(simgrid::mc::RemotePtr<simgrid::simix::ActorImpl> process)
 213   {
 214     simgrid::mc::ActorInformation* actor_info = this->resolveActorInfo(process);
 215     if (actor_info)
 216       return actor_info->copy.getBuffer();
 217     else
 218       return nullptr;
 219   }
 220
 221   void dumpStack();
 222
 223 private:
 224   void init_memory_map_info();
 225   void refresh_heap();
 226   void refresh_malloc_info();
 227   void refresh_simix();
 228
 229 private:
 230   pid_t pid_ = -1;
 231   Channel channel_;
 232   bool running_ = false;
 233   std::vector<simgrid::xbt::VmMap> memory_map_;
 234   RemotePtr<void> maestro_stack_start_;
 235   RemotePtr<void> maestro_stack_end_;
 236   int memory_file = -1;
 237   std::vector<IgnoredRegion> ignored_regions_;
 238   bool privatized_ = false;
 239   std::vector<s_stack_region_t> stack_areas_;
 240   std::vector<IgnoredHeapRegion> ignored_heap_;
 241
 242 public: // object info
 243   // TODO, make private (first, objectify simgrid::mc::ObjectInformation*)
 244   std::vector<std::shared_ptr<simgrid::mc::ObjectInformation>> object_infos;
 245   std::shared_ptr<simgrid::mc::ObjectInformation> libsimgrid_info;
 246   std::shared_ptr<simgrid::mc::ObjectInformation> binary_info;
 247
 248 public: // Copies of MCed SMX data structures
 249         /** Copy of `simix_global->process_list`
 250          *
 251          *  See mc_smx.c.
 252          */
 253   std::vector<ActorInformation> smx_actors_infos;
 254
 255   /** Copy of `simix_global->process_to_destroy`
 256    *
 257    *  See mc_smx.c.
 258    */
 259   std::vector<ActorInformation> smx_dead_actors_infos;
 260
 261 private:
 262   /** State of the cache (which variables are up to date) */
 263   int cache_flags_ = RemoteClient::cache_none;
 264
 265 public:
 266   /** Address of the heap structure in the MCed process. */
 267   void* heap_address;
 268
 269   /** Copy of the heap structure of the process
 270    *
 271    *  This is refreshed with the `MC_process_refresh` call.
 272    *  This is not used if the process is the current one:
 273    *  use `get_heap_info()` in order to use it.
 274    */
 275   std::unique_ptr<s_xbt_mheap_t> heap;
 276
 277   /** Copy of the allocation info structure
 278    *
 279    *  This is refreshed with the `MC_process_refresh` call.
 280    *  This is not used if the process is the current one:
 281    *  use `get_malloc_info()` in order to use it.
 282    */
 283   std::vector<malloc_info> heap_info;
 284
 285 public: // Libunwind-data
 286         /** Full-featured MC-aware libunwind address space for the process
 287          *
 288          *  This address space is using a simgrid::mc::UnwindContext*
 289          *  (with simgrid::mc::Process* / simgrid::mc::AddressSpace*
 290          *  and unw_context_t).
 291          */
 292   unw_addr_space_t unw_addr_space;
 293
 294   /** Underlying libunwind address-space
 295    *
 296    *  The `find_proc_info`, `put_unwind_info`, `get_dyn_info_list_addr`
 297    *  operations of the native MC address space is currently delegated
 298    *  to this address space (either the local or a ptrace unwinder).
 299    */
 300   unw_addr_space_t unw_underlying_addr_space;
 301
 302   /** The corresponding context
 303    */
 304   void* unw_underlying_context;
 305 };
 306
 307 /** Open a FD to a remote process memory (`/dev/$pid/mem`)
 308  */
 309 XBT_PRIVATE int open_vm(pid_t pid, int flags);
 310 }
 311 }
 312
 313 #endif