src/mc/mc_global.cpp

   1 /* Copyright (c) 2008-2015. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #include <cinttypes>
   8 #include <cassert>
   9 #include <cstddef>
  10 #include <cstdint>
  11
  12 #include <cxxabi.h>
  13
  14 #include <vector>
  15
  16 #include "mc_base.h"
  17
  18 #include "mc/mc.h"
  19
  20 #ifndef _WIN32
  21 #include <unistd.h>
  22 #include <sys/wait.h>
  23 #include <sys/time.h>
  24 #endif
  25
  26 #include "src/simix/smx_process_private.h"
  27
  28 #if HAVE_MC
  29 #include <libunwind.h>
  30 #include "src/mc/mc_comm_pattern.h"
  31 #include "src/mc/mc_request.h"
  32 #include "src/mc/mc_safety.h"
  33 #include "src/mc/mc_snapshot.h"
  34 #include "src/mc/mc_private.h"
  35 #include "src/mc/mc_unw.h"
  36 #include "src/mc/mc_smx.h"
  37 #include "src/mc/Checker.hpp"
  38 #endif
  39
  40 #include "src/mc/mc_record.h"
  41 #include "src/mc/mc_protocol.h"
  42 #include "src/mc/Client.hpp"
  43
  44 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_global, mc, "Logging specific to MC (global)");
  45
  46 e_mc_mode_t mc_mode;
  47
  48 namespace simgrid {
  49 namespace mc {
  50
  51 std::vector<double> processes_time;
  52
  53 }
  54 }
  55
  56 #if HAVE_MC
  57 int user_max_depth_reached = 0;
  58
  59 /* MC global data structures */
  60 simgrid::mc::State* mc_current_state = nullptr;
  61 char mc_replay_mode = false;
  62
  63 mc_stats_t mc_stats = nullptr;
  64 xbt_fifo_t mc_stack = nullptr;
  65
  66 /* Liveness */
  67
  68 namespace simgrid {
  69 namespace mc {
  70
  71 std::unique_ptr<s_mc_global_t> initial_global_state = nullptr;
  72 xbt_automaton_t property_automaton = nullptr;
  73
  74 }
  75 }
  76
  77 /* Dot output */
  78 FILE *dot_output = nullptr;
  79
  80
  81 /*******************************  Initialisation of MC *******************************/
  82 /*********************************************************************************/
  83
  84 void MC_init_dot_output()
  85 {
  86   dot_output = fopen(_sg_mc_dot_output_file, "w");
  87
  88   if (dot_output == nullptr) {
  89     perror("Error open dot output file");
  90     xbt_abort();
  91   }
  92
  93   fprintf(dot_output,
  94           "digraph graphname{\n fixedsize=true; rankdir=TB; ranksep=.25; edge [fontsize=12]; node [fontsize=10, shape=circle,width=.5 ]; graph [resolution=20, fontsize=10];\n");
  95
  96 }
  97
  98 /*******************************  Core of MC *******************************/
  99 /**************************************************************************/
 100
 101 void MC_run()
 102 {
 103   simgrid::mc::processes_time.resize(simix_process_maxpid);
 104   MC_ignore_heap(simgrid::mc::processes_time.data(),
 105     simgrid::mc::processes_time.size() * sizeof(simgrid::mc::processes_time[0]));
 106   smx_process_t process;
 107   xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list)
 108     MC_ignore_heap(&(process->process_hookup), sizeof(process->process_hookup));
 109   simgrid::mc::Client::get()->mainLoop();
 110   simgrid::mc::processes_time.clear();
 111 }
 112
 113 /**
 114  * \brief Re-executes from the state at position start all the transitions indicated by
 115  *        a given model-checker stack.
 116  * \param stack The stack with the transitions to execute.
 117  * \param start Start index to begin the re-execution.
 118  */
 119 void MC_replay(xbt_fifo_t stack)
 120 {
 121   int value, count = 1;
 122   char *req_str;
 123   smx_simcall_t req = nullptr, saved_req = NULL;
 124   xbt_fifo_item_t item, start_item;
 125   simgrid::mc::State* state;
 126
 127   XBT_DEBUG("**** Begin Replay ****");
 128
 129   /* Intermediate backtracking */
 130   if(_sg_mc_checkpoint > 0 || _sg_mc_termination || _sg_mc_visited > 0) {
 131     start_item = xbt_fifo_get_first_item(stack);
 132     state = (simgrid::mc::State*)xbt_fifo_get_item_content(start_item);
 133     if(state->system_state){
 134       simgrid::mc::restore_snapshot(state->system_state);
 135       if(_sg_mc_comms_determinism || _sg_mc_send_determinism)
 136         MC_restore_communications_pattern(state);
 137       return;
 138     }
 139   }
 140
 141
 142   /* Restore the initial state */
 143   simgrid::mc::restore_snapshot(simgrid::mc::initial_global_state->snapshot);
 144   /* At the moment of taking the snapshot the raw heap was set, so restoring
 145    * it will set it back again, we have to unset it to continue  */
 146
 147   start_item = xbt_fifo_get_last_item(stack);
 148
 149   if (_sg_mc_comms_determinism || _sg_mc_send_determinism) {
 150     // int n = xbt_dynar_length(incomplete_communications_pattern);
 151     unsigned n = MC_smx_get_maxpid();
 152     assert(n == xbt_dynar_length(incomplete_communications_pattern));
 153     assert(n == xbt_dynar_length(initial_communications_pattern));
 154     for (unsigned j=0; j < n ; j++) {
 155       xbt_dynar_reset((xbt_dynar_t)xbt_dynar_get_as(incomplete_communications_pattern, j, xbt_dynar_t));
 156       xbt_dynar_get_as(initial_communications_pattern, j, mc_list_comm_pattern_t)->index_comm = 0;
 157     }
 158   }
 159
 160   /* Traverse the stack from the state at position start and re-execute the transitions */
 161   for (item = start_item;
 162        item != xbt_fifo_get_first_item(stack);
 163        item = xbt_fifo_get_prev_item(item)) {
 164
 165     state = (simgrid::mc::State*) xbt_fifo_get_item_content(item);
 166     saved_req = MC_state_get_executed_request(state, &value);
 167
 168     if (saved_req) {
 169       /* because we got a copy of the executed request, we have to fetch the
 170          real one, pointed by the request field of the issuer process */
 171
 172       const smx_process_t issuer = MC_smx_simcall_get_issuer(saved_req);
 173       req = &issuer->simcall;
 174
 175       /* Debug information */
 176       if (XBT_LOG_ISENABLED(mc_global, xbt_log_priority_debug)) {
 177         req_str = simgrid::mc::request_to_string(req, value, simgrid::mc::RequestType::simix);
 178         XBT_DEBUG("Replay: %s (%p)", req_str, state);
 179         xbt_free(req_str);
 180       }
 181
 182       /* TODO : handle test and testany simcalls */
 183       e_mc_call_type_t call = MC_CALL_TYPE_NONE;
 184       if (_sg_mc_comms_determinism || _sg_mc_send_determinism)
 185         call = MC_get_call_type(req);
 186
 187       simgrid::mc::handle_simcall(req, value);
 188
 189       if (_sg_mc_comms_determinism || _sg_mc_send_determinism)
 190         MC_handle_comm_pattern(call, req, value, nullptr, 1);
 191
 192       mc_model_checker->wait_for_requests();
 193
 194       count++;
 195     }
 196
 197     /* Update statistics */
 198     mc_stats->visited_states++;
 199     mc_stats->executed_transitions++;
 200
 201   }
 202
 203   XBT_DEBUG("**** End Replay ****");
 204 }
 205
 206 void MC_show_deadlock(void)
 207 {
 208   XBT_INFO("**************************");
 209   XBT_INFO("*** DEAD-LOCK DETECTED ***");
 210   XBT_INFO("**************************");
 211   XBT_INFO("Counter-example execution trace:");
 212   for (auto& s : mc_model_checker->getChecker()->getTextualTrace())
 213     XBT_INFO("%s", s.c_str());
 214   MC_print_statistics(mc_stats);
 215 }
 216
 217 void MC_print_statistics(mc_stats_t stats)
 218 {
 219   if(_sg_mc_comms_determinism) {
 220     if (!simgrid::mc::initial_global_state->recv_deterministic &&
 221         simgrid::mc::initial_global_state->send_deterministic){
 222       XBT_INFO("******************************************************");
 223       XBT_INFO("**** Only-send-deterministic communication pattern ****");
 224       XBT_INFO("******************************************************");
 225       XBT_INFO("%s", simgrid::mc::initial_global_state->recv_diff);
 226     }else if(!simgrid::mc::initial_global_state->send_deterministic &&
 227         simgrid::mc::initial_global_state->recv_deterministic) {
 228       XBT_INFO("******************************************************");
 229       XBT_INFO("**** Only-recv-deterministic communication pattern ****");
 230       XBT_INFO("******************************************************");
 231       XBT_INFO("%s", simgrid::mc::initial_global_state->send_diff);
 232     }
 233   }
 234
 235   if (stats->expanded_pairs == 0) {
 236     XBT_INFO("Expanded states = %lu", stats->expanded_states);
 237     XBT_INFO("Visited states = %lu", stats->visited_states);
 238   } else {
 239     XBT_INFO("Expanded pairs = %lu", stats->expanded_pairs);
 240     XBT_INFO("Visited pairs = %lu", stats->visited_pairs);
 241   }
 242   XBT_INFO("Executed transitions = %lu", stats->executed_transitions);
 243   if ((_sg_mc_dot_output_file != nullptr) && (_sg_mc_dot_output_file[0] != '\0')) {
 244     fprintf(dot_output, "}\n");
 245     fclose(dot_output);
 246   }
 247   if (simgrid::mc::initial_global_state != nullptr
 248       && (_sg_mc_comms_determinism || _sg_mc_send_determinism)) {
 249     XBT_INFO("Send-deterministic : %s",
 250       !simgrid::mc::initial_global_state->send_deterministic ? "No" : "Yes");
 251     if (_sg_mc_comms_determinism)
 252       XBT_INFO("Recv-deterministic : %s",
 253         !simgrid::mc::initial_global_state->recv_deterministic ? "No" : "Yes");
 254   }
 255   if (getenv("SIMGRID_MC_SYSTEM_STATISTICS")){
 256     int ret=system("free");
 257     if(ret!=0)XBT_WARN("system call did not return 0, but %d",ret);
 258   }
 259 }
 260
 261 void MC_automaton_load(const char *file)
 262 {
 263   if (simgrid::mc::property_automaton == nullptr)
 264     simgrid::mc::property_automaton = xbt_automaton_new();
 265
 266   xbt_automaton_load(simgrid::mc::property_automaton, file);
 267 }
 268
 269 namespace simgrid {
 270 namespace mc {
 271
 272 void dumpStack(FILE* file, unw_cursor_t cursor)
 273 {
 274   int nframe = 0;
 275   char buffer[100];
 276
 277   unw_word_t off;
 278   do {
 279     const char * name = !unw_get_proc_name(&cursor, buffer, 100, &off) ? buffer : "?";
 280
 281     int status;
 282
 283     // Demangle C++ names:
 284     char* realname = abi::__cxa_demangle(name, 0, 0, &status);
 285
 286 #if defined(__x86_64__)
 287     unw_word_t rip = 0;
 288     unw_word_t rsp = 0;
 289     unw_get_reg(&cursor, UNW_X86_64_RIP, &rip);
 290     unw_get_reg(&cursor, UNW_X86_64_RSP, &rsp);
 291     fprintf(file, "  %i: %s (RIP=0x%" PRIx64 " RSP=0x%" PRIx64 ")\n",
 292       nframe, realname ? realname : name, (std::uint64_t) rip, (std::uint64_t) rsp);
 293 #else
 294     fprintf(file, "  %i: %s\n", nframe, realname ? realname : name);
 295 #endif
 296
 297     free(realname);
 298     ++nframe;
 299   } while(unw_step(&cursor));
 300 }
 301
 302 }
 303 }
 304
 305 static void MC_dump_stacks(FILE* file)
 306 {
 307   int nstack = 0;
 308   for (auto const& stack : mc_model_checker->process().stack_areas()) {
 309     fprintf(file, "Stack %i:\n", nstack++);
 310
 311     simgrid::mc::UnwindContext context;
 312     unw_context_t raw_context =
 313       mc_model_checker->process().read<unw_context_t>(
 314         simgrid::mc::remote((unw_context_t *)stack.context));
 315     context.initialize(&mc_model_checker->process(), &raw_context);
 316
 317     unw_cursor_t cursor = context.cursor();
 318     simgrid::mc::dumpStack(file, cursor);
 319   }
 320 }
 321 #endif
 322
 323 double MC_process_clock_get(smx_process_t process)
 324 {
 325   if (simgrid::mc::processes_time.empty())
 326     return 0;
 327   if (process != nullptr)
 328     return simgrid::mc::processes_time[process->pid];
 329   return -1;
 330 }
 331
 332 void MC_process_clock_add(smx_process_t process, double amount)
 333 {
 334   simgrid::mc::processes_time[process->pid] += amount;
 335 }
 336
 337 #if HAVE_MC
 338 void MC_report_assertion_error(void)
 339 {
 340   XBT_INFO("**************************");
 341   XBT_INFO("*** PROPERTY NOT VALID ***");
 342   XBT_INFO("**************************");
 343   XBT_INFO("Counter-example execution trace:");
 344   simgrid::mc::dumpRecordPath();
 345   for (auto& s : mc_model_checker->getChecker()->getTextualTrace())
 346     XBT_INFO("%s", s.c_str());
 347   MC_print_statistics(mc_stats);
 348 }
 349
 350 void MC_report_crash(int status)
 351 {
 352   XBT_INFO("**************************");
 353   XBT_INFO("** CRASH IN THE PROGRAM **");
 354   XBT_INFO("**************************");
 355   if (WIFSIGNALED(status))
 356     XBT_INFO("From signal: %s", strsignal(WTERMSIG(status)));
 357   else if (WIFEXITED(status))
 358     XBT_INFO("From exit: %i", WEXITSTATUS(status));
 359   if (WCOREDUMP(status))
 360     XBT_INFO("A core dump was generated by the system.");
 361   else
 362     XBT_INFO("No core dump was generated by the system.");
 363   XBT_INFO("Counter-example execution trace:");
 364   simgrid::mc::dumpRecordPath();
 365   for (auto& s : mc_model_checker->getChecker()->getTextualTrace())
 366     XBT_INFO("%s", s.c_str());
 367   MC_print_statistics(mc_stats);
 368   XBT_INFO("Stack trace:");
 369   mc_model_checker->process().dumpStack();
 370 }
 371
 372 #endif