src/mc/mc_snapshot.h

   1 /* Copyright (c) 2007-2015. 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 #ifndef SIMGRID_MC_SNAPSHOT_H
   8 #define SIMGRID_MC_SNAPSHOT_H
   9
  10 #include <cstdint>
  11 #include <cstddef>
  12
  13 #include <vector>
  14 #include <set>
  15 #include <string>
  16 #include <memory>
  17
  18 #include <sys/types.h> // off_t
  19
  20 #include <simgrid_config.h>
  21 #include "src/xbt/mmalloc/mmprivate.h"
  22 #include <xbt/asserts.h>
  23 #include <xbt/base.h>
  24
  25 #include "src/mc/mc_forward.hpp"
  26 #include "src/mc/ModelChecker.hpp"
  27 #include "src/mc/PageStore.hpp"
  28 #include "src/mc/AddressSpace.hpp"
  29 #include "src/mc/mc_unw.h"
  30 #include "src/mc/RegionSnapshot.hpp"
  31
  32 SG_BEGIN_DECL()
  33
  34 // ***** Snapshot region
  35
  36 XBT_PRIVATE void mc_region_restore_sparse(simgrid::mc::Process* process, mc_mem_region_t reg);
  37
  38 static inline __attribute__((always_inline))
  39 void* mc_translate_address_region_chunked(uintptr_t addr, mc_mem_region_t region)
  40 {
  41   auto split = simgrid::mc::mmu::split(addr - region->start().address());
  42   auto pageno = split.first;
  43   auto offset = split.second;
  44   const void* snapshot_page = region->page_data().page(pageno);
  45   return (char*) snapshot_page + offset;
  46 }
  47
  48 static inline __attribute__((always_inline))
  49 void* mc_translate_address_region(uintptr_t addr, mc_mem_region_t region, int process_index)
  50 {
  51   switch (region->storage_type()) {
  52   case simgrid::mc::StorageType::NoData:
  53   default:
  54     xbt_die("Storage type not supported");
  55
  56   case simgrid::mc::StorageType::Flat:
  57     {
  58       uintptr_t offset = (uintptr_t) addr - (uintptr_t) region->start().address();
  59       return (void *) ((uintptr_t) region->flat_data().get() + offset);
  60     }
  61
  62   case simgrid::mc::StorageType::Chunked:
  63     return mc_translate_address_region_chunked(addr, region);
  64
  65   case simgrid::mc::StorageType::Privatized:
  66     {
  67       xbt_assert(process_index >=0,
  68         "Missing process index for privatized region");
  69       xbt_assert((size_t) process_index < region->privatized_data().size(),
  70         "Out of range process index");
  71       simgrid::mc::RegionSnapshot& subregion= region->privatized_data()[process_index];
  72       return mc_translate_address_region(addr, &subregion, process_index);
  73     }
  74   }
  75 }
  76
  77 XBT_PRIVATE mc_mem_region_t mc_get_snapshot_region(
  78   const void* addr, const simgrid::mc::Snapshot *snapshot, int process_index);
  79
  80 }
  81
  82 // ***** MC Snapshot
  83
  84 /** Ignored data
  85  *
  86  *  Some parts of the snapshot are ignored by zeroing them out: the real
  87  *  values is stored here.
  88  * */
  89 typedef struct s_mc_snapshot_ignored_data {
  90   void* start;
  91   std::vector<char> data;
  92 } s_mc_snapshot_ignored_data_t, *mc_snapshot_ignored_data_t;
  93
  94 typedef struct s_fd_infos{
  95   std::string filename;
  96   int number;
  97   off_t current_position;
  98   int flags;
  99 }s_fd_infos_t, *fd_infos_t;
 100
 101 /** Information about a given stack frame
 102  *
 103  */
 104 typedef struct s_mc_stack_frame {
 105   /** Instruction pointer */
 106   unw_word_t ip;
 107   /** Stack pointer */
 108   unw_word_t sp;
 109   unw_word_t frame_base;
 110   simgrid::mc::Frame* frame;
 111   std::string frame_name;
 112   unw_cursor_t unw_cursor;
 113 } s_mc_stack_frame_t, *mc_stack_frame_t;
 114
 115 typedef struct s_local_variable{
 116   simgrid::mc::Frame* subprogram;
 117   unsigned long ip;
 118   std::string name;
 119   simgrid::mc::Type* type;
 120   void *address;
 121   int region;
 122 } s_local_variable_t, *local_variable_t;
 123
 124 typedef struct XBT_PRIVATE s_mc_snapshot_stack {
 125   std::vector<s_local_variable> local_variables;
 126   simgrid::mc::UnwindContext context;
 127   std::vector<s_mc_stack_frame_t> stack_frames;
 128   int process_index;
 129 } s_mc_snapshot_stack_t, *mc_snapshot_stack_t;
 130
 131 typedef struct s_mc_global_t {
 132   int initial_communications_pattern_done = 0;
 133   int recv_deterministic = 0;
 134   int send_deterministic = 0;
 135   char *send_diff = nullptr;
 136   char *recv_diff = nullptr;
 137 }s_mc_global_t, *mc_global_t;
 138
 139 namespace simgrid {
 140 namespace mc {
 141
 142 class XBT_PRIVATE Snapshot final : public AddressSpace {
 143 public:
 144   Snapshot(Process* process);
 145   ~Snapshot();
 146   const void* read_bytes(void* buffer, std::size_t size,
 147     RemotePtr<void> address, int process_index = ProcessIndexAny,
 148     ReadOptions options = ReadOptions::none()) const override;
 149 public: // To be private
 150   int num_state;
 151   std::size_t heap_bytes_used;
 152   std::vector<std::unique_ptr<s_mc_mem_region_t>> snapshot_regions;
 153   std::set<pid_t> enabled_processes;
 154   int privatization_index;
 155   std::vector<std::size_t> stack_sizes;
 156   std::vector<s_mc_snapshot_stack_t> stacks;
 157   std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion> to_ignore;
 158   std::uint64_t hash;
 159   std::vector<s_mc_snapshot_ignored_data> ignored_data;
 160   std::vector<s_fd_infos_t> current_fds;
 161 };
 162
 163 }
 164 }
 165
 166 extern "C" {
 167
 168 static inline __attribute__ ((always_inline))
 169 mc_mem_region_t mc_get_region_hinted(void* addr, simgrid::mc::Snapshot* snapshot, int process_index, mc_mem_region_t region)
 170 {
 171   if (region->contain(simgrid::mc::remote(addr)))
 172     return region;
 173   else
 174     return mc_get_snapshot_region(addr, snapshot, process_index);
 175 }
 176
 177 static const void* mc_snapshot_get_heap_end(simgrid::mc::Snapshot* snapshot);
 178
 179 }
 180
 181 #ifdef __cplusplus
 182
 183 namespace simgrid {
 184 namespace mc {
 185
 186 XBT_PRIVATE std::shared_ptr<simgrid::mc::Snapshot> take_snapshot(int num_state);
 187 XBT_PRIVATE void restore_snapshot(std::shared_ptr<simgrid::mc::Snapshot> snapshot);
 188
 189 }
 190 }
 191
 192 #endif
 193
 194 extern "C" {
 195
 196 XBT_PRIVATE void mc_restore_page_snapshot_region(
 197   simgrid::mc::Process* process,
 198   void* start_addr, simgrid::mc::ChunkedData const& pagenos);
 199
 200 const void* MC_region_read_fragmented(
 201   mc_mem_region_t region, void* target, const void* addr, std::size_t size);
 202
 203 int MC_snapshot_region_memcmp(
 204   const void* addr1, mc_mem_region_t region1,
 205   const void* addr2, mc_mem_region_t region2, std::size_t size);
 206 XBT_PRIVATE int MC_snapshot_memcmp(
 207   const void* addr1, simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
 208   const void* addr2, simgrid::mc::Snapshot* snapshot2, int process_index, std::size_t size);
 209
 210 static inline __attribute__ ((always_inline))
 211 const void* mc_snapshot_get_heap_end(simgrid::mc::Snapshot* snapshot)
 212 {
 213   if(snapshot==nullptr)
 214       xbt_die("snapshot is nullptr");
 215   return mc_model_checker->process().get_heap()->breakval;
 216 }
 217
 218 /** @brief Read memory from a snapshot region
 219  *
 220  *  @param addr    Process (non-snapshot) address of the data
 221  *  @param region  Snapshot memory region where the data is located
 222  *  @param target  Buffer to store the value
 223  *  @param size    Size of the data to read in bytes
 224  *  @return Pointer where the data is located (target buffer of original location)
 225  */
 226 static inline __attribute__((always_inline))
 227 const void* MC_region_read(
 228   mc_mem_region_t region, void* target, const void* addr, std::size_t size)
 229 {
 230   xbt_assert(region);
 231
 232   std::uintptr_t offset =
 233     (std::uintptr_t) addr - (std::uintptr_t) region->start().address();
 234
 235   xbt_assert(region->contain(simgrid::mc::remote(addr)),
 236     "Trying to read out of the region boundary.");
 237
 238   switch (region->storage_type()) {
 239   case simgrid::mc::StorageType::NoData:
 240   default:
 241     xbt_die("Storage type not supported");
 242
 243   case simgrid::mc::StorageType::Flat:
 244     return (char*) region->flat_data().get() + offset;
 245
 246   case simgrid::mc::StorageType::Chunked:
 247     {
 248       // Last byte of the region:
 249       void* end = (char*) addr + size - 1;
 250       if (simgrid::mc::mmu::sameChunk((std::uintptr_t) addr, (std::uintptr_t) end) ) {
 251         // The memory is contained in a single page:
 252         return mc_translate_address_region_chunked((uintptr_t) addr, region);
 253       } else {
 254         // The memory spans several pages:
 255         return MC_region_read_fragmented(region, target, addr, size);
 256       }
 257     }
 258
 259   // We currently do not pass the process_index to this function so we assume
 260   // that the privatized region has been resolved in the callers:
 261   case simgrid::mc::StorageType::Privatized:
 262     xbt_die("Storage type not supported");
 263   }
 264 }
 265
 266 static inline __attribute__ ((always_inline))
 267 void* MC_region_read_pointer(mc_mem_region_t region, const void* addr)
 268 {
 269   void* res;
 270   return *(void**) MC_region_read(region, &res, addr, sizeof(void*));
 271 }
 272
 273 SG_END_DECL()
 274
 275 #endif