src/mc/compare.cpp

   1 /* Copyright (c) 2008-2016. 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 /** \file compare.cpp Memory snapshooting and comparison                    */
   7
   8 #include <cinttypes>
   9
  10 #include <array>
  11 #include <memory>
  12 #include <set>
  13 #include <utility>
  14 #include <unordered_set>
  15
  16 #include <xbt/sysdep.h>
  17 #include <xbt/dynar.h>
  18 #include <xbt/mmalloc.h>
  19
  20 #include <mc/mc.h>
  21 #include <mc/datatypes.h>
  22
  23 #include "src/internal_config.h"
  24
  25 #include "src/xbt/mmalloc/mmprivate.h"
  26 #include "src/xbt/ex_interface.h"
  27
  28 #if HAVE_SMPI
  29 #include "src/smpi/private.h"
  30 #endif
  31
  32 #include "src/mc/mc_forward.hpp"
  33 #include "src/mc/mc_safety.h"
  34 #include "src/mc/mc_private.h"
  35 #include "src/mc/mc_smx.h"
  36 #include "src/mc/mc_dwarf.hpp"
  37 #include "src/mc/Frame.hpp"
  38 #include "src/mc/ObjectInformation.hpp"
  39 #include "src/mc/Variable.hpp"
  40 #include "src/mc/mc_private.h"
  41 #include "src/mc/mc_snapshot.h"
  42 #include "src/mc/mc_dwarf.hpp"
  43 #include "src/mc/Type.hpp"
  44
  45 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_compare, xbt,
  46                                 "Logging specific to mc_compare in mc");
  47
  48 namespace simgrid {
  49 namespace mc {
  50
  51 struct HeapLocation;
  52 typedef std::array<HeapLocation, 2> HeapLocationPair;
  53 typedef std::set<HeapLocationPair> HeapLocationPairs;
  54 struct HeapArea;
  55 struct ProcessComparisonState;
  56 struct StateComparator;
  57
  58 static int compare_heap_area(
  59   StateComparator& state,
  60   int process_index, const void *area1, const void* area2,
  61   Snapshot* snapshot1, Snapshot* snapshot2,
  62   HeapLocationPairs* previous, Type* type, int pointer_level);
  63
  64 }
  65 }
  66
  67 using simgrid::mc::remote;
  68
  69 /*********************************** Heap comparison ***********************************/
  70 /***************************************************************************************/
  71
  72 namespace simgrid {
  73 namespace mc {
  74
  75 struct HeapLocation {
  76   int block = 0;
  77   int fragment = 0;
  78
  79   HeapLocation() {}
  80   HeapLocation(int block, int fragment = 0) : block(block), fragment(fragment) {}
  81
  82   bool operator==(HeapLocation const& that) const
  83   {
  84     return block == that.block && fragment == that.fragment;
  85   }
  86   bool operator<(HeapLocation const& that) const
  87   {
  88     return std::make_pair(block, fragment)
  89       < std::make_pair(that.block, that.fragment);
  90   }
  91 };
  92
  93 static inline
  94 HeapLocationPair makeHeapLocationPair(int block1, int fragment1, int block2, int fragment2)
  95 {
  96   return simgrid::mc::HeapLocationPair{{
  97     simgrid::mc::HeapLocation(block1, fragment1),
  98     simgrid::mc::HeapLocation(block2, fragment2)
  99   }};
 100 }
 101
 102 struct HeapArea : public HeapLocation {
 103   bool valid = false;
 104   int block = 0;
 105   int fragment = 0;
 106   HeapArea() {}
 107   HeapArea(int block)
 108     : valid(true), block(block) {}
 109   HeapArea(int block, int fragment = 0)
 110     : valid(true), block(block), fragment(fragment) {}
 111 };
 112
 113 struct ProcessComparisonState {
 114   std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* to_ignore = nullptr;
 115   std::vector<HeapArea> equals_to;
 116   std::vector<simgrid::mc::Type*> types;
 117   std::size_t heapsize = 0;
 118
 119   void initHeapInformation(xbt_mheap_t heap,
 120                           std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i);
 121 };
 122
 123 namespace {
 124
 125 /** A hash which works with more stuff
 126  *
 127  *  It can hash pairs: the standard hash currently doesn't include this.
 128  */
 129 template<class X> struct hash : public std::hash<X> {};
 130
 131 template<class X, class Y>
 132 struct hash<std::pair<X,Y>> {
 133   std::size_t operator()(std::pair<X,Y>const& x) const
 134   {
 135     struct hash<X> h1;
 136     struct hash<X> h2;
 137     return h1(x.first) ^ h2(x.second);
 138   }
 139 };
 140
 141 }
 142
 143
 144 struct StateComparator {
 145   s_xbt_mheap_t std_heap_copy;
 146   std::size_t heaplimit;
 147   std::array<ProcessComparisonState, 2> processStates;
 148
 149   std::unordered_set<std::pair<void*, void*>, hash<std::pair<void*, void*>>> compared_pointers;
 150
 151   void clear()
 152   {
 153     compared_pointers.clear();
 154   }
 155
 156   int initHeapInformation(
 157     xbt_mheap_t heap1, xbt_mheap_t heap2,
 158     std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i1,
 159     std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i2);
 160
 161   HeapArea& equals_to1_(std::size_t i, std::size_t j)
 162   {
 163     return processStates[0].equals_to[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 164   }
 165   HeapArea& equals_to2_(std::size_t i, std::size_t j)
 166   {
 167     return processStates[1].equals_to[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 168   }
 169   Type*& types1_(std::size_t i, std::size_t j)
 170   {
 171     return processStates[0].types[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 172   }
 173   Type*& types2_(std::size_t i, std::size_t j)
 174   {
 175     return processStates[1].types[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 176   }
 177
 178   HeapArea const& equals_to1_(std::size_t i, std::size_t j) const
 179   {
 180     return processStates[0].equals_to[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 181   }
 182   HeapArea const& equals_to2_(std::size_t i, std::size_t j) const
 183   {
 184     return processStates[1].equals_to[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 185   }
 186   Type* const& types1_(std::size_t i, std::size_t j) const
 187   {
 188     return processStates[0].types[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 189   }
 190   Type* const& types2_(std::size_t i, std::size_t j) const
 191   {
 192     return processStates[1].types[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 193   }
 194
 195   /** Check whether two blocks are known to be matching
 196    *
 197    *  @param b1     Block of state 1
 198    *  @param b2     Block of state 2
 199    *  @return       if the blocks are known to be matching
 200    */
 201   bool blocksEqual(int b1, int b2) const
 202   {
 203     return this->equals_to1_(b1, 0).block == b2
 204         && this->equals_to2_(b2, 0).block == b1;
 205   }
 206
 207   /** Check whether two fragments are known to be matching
 208    *
 209    *  @param b1     Block of state 1
 210    *  @param f1     Fragment of state 1
 211    *  @param b2     Block of state 2
 212    *  @param f2     Fragment of state 2
 213    *  @return       if the fragments are known to be matching
 214    */
 215   int fragmentsEqual(int b1, int f1, int b2, int f2) const
 216   {
 217     return this->equals_to1_(b1, f1).block == b2
 218         && this->equals_to1_(b1, f1).fragment == f2
 219         && this->equals_to2_(b2, f2).block == b1
 220         && this->equals_to2_(b2, f2).fragment == f1;
 221   }
 222
 223   void match_equals(HeapLocationPairs* list);
 224 };
 225
 226 }
 227 }
 228
 229 /************************************************************************************/
 230
 231 static ssize_t heap_comparison_ignore_size(
 232   std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* ignore_list,
 233   const void *address)
 234 {
 235   int start = 0;
 236   int end = ignore_list->size() - 1;
 237
 238   while (start <= end) {
 239     unsigned int cursor = (start + end) / 2;
 240     simgrid::mc::IgnoredHeapRegion const& region = (*ignore_list)[cursor];
 241     if (region.address == address)
 242       return region.size;
 243     if (region.address < address)
 244       start = cursor + 1;
 245     if (region.address > address)
 246       end = cursor - 1;
 247   }
 248
 249   return -1;
 250 }
 251
 252 static bool is_stack(const void *address)
 253 {
 254   for (auto const& stack : mc_model_checker->process().stack_areas())
 255     if (address == stack.address)
 256       return true;
 257   return false;
 258 }
 259
 260 // TODO, this should depend on the snapshot?
 261 static bool is_block_stack(int block)
 262 {
 263   for (auto const& stack : mc_model_checker->process().stack_areas())
 264     if (block == stack.block)
 265       return true;
 266   return false;
 267 }
 268
 269 namespace simgrid {
 270 namespace mc {
 271
 272 void StateComparator::match_equals(HeapLocationPairs* list)
 273 {
 274   for (auto const& pair : *list) {
 275     if (pair[0].fragment != -1) {
 276       this->equals_to1_(pair[0].block, pair[0].fragment) =
 277           simgrid::mc::HeapArea(pair[1].block, pair[1].fragment);
 278       this->equals_to2_(pair[1].block, pair[1].fragment) =
 279           simgrid::mc::HeapArea(pair[0].block, pair[0].fragment);
 280     } else {
 281       this->equals_to1_(pair[0].block, 0) =
 282           simgrid::mc::HeapArea(pair[1].block, pair[1].fragment);
 283       this->equals_to2_(pair[1].block, 0) =
 284           simgrid::mc::HeapArea(pair[0].block, pair[0].fragment);
 285     }
 286   }
 287 }
 288
 289 void ProcessComparisonState::initHeapInformation(xbt_mheap_t heap,
 290                         std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i)
 291 {
 292   auto heaplimit = ((struct mdesc *) heap)->heaplimit;
 293   this->heapsize = ((struct mdesc *) heap)->heapsize;
 294   this->to_ignore = i;
 295   this->equals_to.assign(heaplimit * MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK, HeapArea());
 296   this->types.assign(heaplimit * MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK, nullptr);
 297 }
 298
 299 int StateComparator::initHeapInformation(xbt_mheap_t heap1, xbt_mheap_t heap2,
 300                           std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i1,
 301                           std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i2)
 302 {
 303   if ((((struct mdesc *) heap1)->heaplimit !=
 304        ((struct mdesc *) heap2)->heaplimit)
 305       ||
 306       ((((struct mdesc *) heap1)->heapsize !=
 307         ((struct mdesc *) heap2)->heapsize)))
 308     return -1;
 309   this->heaplimit = ((struct mdesc *) heap1)->heaplimit;
 310   this->std_heap_copy = *mc_model_checker->process().get_heap();
 311   this->processStates[0].initHeapInformation(heap1, i1);
 312   this->processStates[1].initHeapInformation(heap2, i2);
 313   return 0;
 314 }
 315
 316 // TODO, have a robust way to find it in O(1)
 317 static inline
 318 mc_mem_region_t MC_get_heap_region(simgrid::mc::Snapshot* snapshot)
 319 {
 320   for (auto& region : snapshot->snapshot_regions)
 321     if (region->region_type() == simgrid::mc::RegionType::Heap)
 322       return region.get();
 323   xbt_die("No heap region");
 324 }
 325
 326 static
 327 int mmalloc_compare_heap(
 328   simgrid::mc::StateComparator& state, simgrid::mc::Snapshot* snapshot1, simgrid::mc::Snapshot* snapshot2)
 329 {
 330   simgrid::mc::Process* process = &mc_model_checker->process();
 331
 332   /* Start comparison */
 333   size_t i1, i2, j1, j2, k;
 334   void *addr_block1, *addr_block2, *addr_frag1, *addr_frag2;
 335   int nb_diff1 = 0, nb_diff2 = 0;
 336
 337   int equal, res_compare = 0;
 338
 339   /* Check busy blocks */
 340
 341   i1 = 1;
 342
 343   malloc_info heapinfo_temp1, heapinfo_temp2;
 344   malloc_info heapinfo_temp2b;
 345
 346   mc_mem_region_t heap_region1 = MC_get_heap_region(snapshot1);
 347   mc_mem_region_t heap_region2 = MC_get_heap_region(snapshot2);
 348
 349   // This is the address of std_heap->heapinfo in the application process:
 350   void* heapinfo_address = &((xbt_mheap_t) process->heap_address)->heapinfo;
 351
 352   // This is in snapshot do not use them directly:
 353   const malloc_info* heapinfos1 = snapshot1->read<malloc_info*>(
 354     (std::uint64_t)heapinfo_address, simgrid::mc::ProcessIndexMissing);
 355   const malloc_info* heapinfos2 = snapshot2->read<malloc_info*>(
 356     (std::uint64_t)heapinfo_address, simgrid::mc::ProcessIndexMissing);
 357
 358   while (i1 < state.heaplimit) {
 359
 360     const malloc_info* heapinfo1 = (const malloc_info*) MC_region_read(heap_region1, &heapinfo_temp1, &heapinfos1[i1], sizeof(malloc_info));
 361     const malloc_info* heapinfo2 = (const malloc_info*) MC_region_read(heap_region2, &heapinfo_temp2, &heapinfos2[i1], sizeof(malloc_info));
 362
 363     if (heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_FREE || heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_HEAPINFO) {      /* Free block */
 364       i1 ++;
 365       continue;
 366     }
 367
 368     if (heapinfo1->type < 0) {
 369       fprintf(stderr, "Unkown mmalloc block type.\n");
 370       abort();
 371     }
 372
 373     addr_block1 =
 374         ((void *) (((ADDR2UINT(i1)) - 1) * BLOCKSIZE +
 375                    (char *) state.std_heap_copy.heapbase));
 376
 377     if (heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED) {       /* Large block */
 378
 379       if (is_stack(addr_block1)) {
 380         for (k = 0; k < heapinfo1->busy_block.size; k++)
 381           state.equals_to1_(i1 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
 382         for (k = 0; k < heapinfo2->busy_block.size; k++)
 383           state.equals_to2_(i1 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
 384         i1 += heapinfo1->busy_block.size;
 385         continue;
 386       }
 387
 388       if (state.equals_to1_(i1, 0).valid) {
 389         i1++;
 390         continue;
 391       }
 392
 393       i2 = 1;
 394       equal = 0;
 395       res_compare = 0;
 396
 397       /* Try first to associate to same block in the other heap */
 398       if (heapinfo2->type == heapinfo1->type
 399         && state.equals_to2_(i1, 0).valid == 0) {
 400         addr_block2 = (ADDR2UINT(i1) - 1) * BLOCKSIZE +
 401                        (char *) state.std_heap_copy.heapbase;
 402         res_compare = compare_heap_area(state, simgrid::mc::ProcessIndexMissing,
 403             addr_block1, addr_block2, snapshot1, snapshot2,
 404             nullptr, nullptr, 0);
 405         if (res_compare != 1) {
 406           for (k = 1; k < heapinfo2->busy_block.size; k++)
 407             state.equals_to2_(i1 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
 408           for (k = 1; k < heapinfo1->busy_block.size; k++)
 409             state.equals_to1_(i1 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
 410           equal = 1;
 411           i1 += heapinfo1->busy_block.size;
 412         }
 413       }
 414
 415       while (i2 < state.heaplimit && !equal) {
 416
 417         addr_block2 = (ADDR2UINT(i2) - 1) * BLOCKSIZE +
 418                        (char *) state.std_heap_copy.heapbase;
 419
 420         if (i2 == i1) {
 421           i2++;
 422           continue;
 423         }
 424
 425         const malloc_info* heapinfo2b = (const malloc_info*) MC_region_read(heap_region2, &heapinfo_temp2b, &heapinfos2[i2], sizeof(malloc_info));
 426
 427         if (heapinfo2b->type != MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED) {
 428           i2++;
 429           continue;
 430         }
 431
 432         if (state.equals_to2_(i2, 0).valid) {
 433           i2++;
 434           continue;
 435         }
 436
 437         res_compare = compare_heap_area(state, simgrid::mc::ProcessIndexMissing,
 438             addr_block1, addr_block2, snapshot1, snapshot2,
 439             nullptr, nullptr, 0);
 440
 441         if (res_compare != 1) {
 442           for (k = 1; k < heapinfo2b->busy_block.size; k++)
 443             state.equals_to2_(i2 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
 444           for (k = 1; k < heapinfo1->busy_block.size; k++)
 445             state.equals_to1_(i1 + k, 0) = HeapArea(i2, -1);
 446           equal = 1;
 447           i1 += heapinfo1->busy_block.size;
 448         }
 449
 450         i2++;
 451
 452       }
 453
 454       if (!equal) {
 455         XBT_DEBUG("Block %zu not found (size_used = %zu, addr = %p)", i1,
 456                   heapinfo1->busy_block.busy_size, addr_block1);
 457         i1 = state.heaplimit + 1;
 458         nb_diff1++;
 459         //i1++;
 460       }
 461
 462     } else {                    /* Fragmented block */
 463
 464       for (j1 = 0; j1 < (size_t) (BLOCKSIZE >> heapinfo1->type); j1++) {
 465
 466         if (heapinfo1->busy_frag.frag_size[j1] == -1) /* Free fragment */
 467           continue;
 468
 469         if (state.equals_to1_(i1, j1).valid)
 470           continue;
 471
 472         addr_frag1 =
 473             (void *) ((char *) addr_block1 + (j1 << heapinfo1->type));
 474
 475         i2 = 1;
 476         equal = 0;
 477
 478         /* Try first to associate to same fragment in the other heap */
 479         if (heapinfo2->type == heapinfo1->type
 480             && !state.equals_to2_(i1, j1).valid) {
 481           addr_block2 = (ADDR2UINT(i1) - 1) * BLOCKSIZE +
 482                          (char *) state.std_heap_copy.heapbase;
 483           addr_frag2 =
 484               (void *) ((char *) addr_block2 +
 485                         (j1 << heapinfo2->type));
 486           res_compare = compare_heap_area(state, simgrid::mc::ProcessIndexMissing,
 487               addr_frag1, addr_frag2, snapshot1, snapshot2,
 488               nullptr, nullptr, 0);
 489           if (res_compare != 1)
 490             equal = 1;
 491         }
 492
 493
 494
 495         while (i2 < state.heaplimit && !equal) {
 496
 497           const malloc_info* heapinfo2b = (const malloc_info*) MC_region_read(
 498             heap_region2, &heapinfo_temp2b, &heapinfos2[i2],
 499             sizeof(malloc_info));
 500
 501           if (heapinfo2b->type == MMALLOC_TYPE_FREE || heapinfo2b->type == MMALLOC_TYPE_HEAPINFO) {
 502             i2 ++;
 503             continue;
 504           }
 505
 506           // We currently do not match fragments with unfragmented blocks (maybe we should).
 507           if (heapinfo2b->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED) {
 508             i2++;
 509             continue;
 510           }
 511
 512           if (heapinfo2b->type < 0) {
 513             fprintf(stderr, "Unkown mmalloc block type.\n");
 514             abort();
 515           }
 516
 517           for (j2 = 0; j2 < (size_t) (BLOCKSIZE >> heapinfo2b->type);
 518                j2++) {
 519
 520             if (i2 == i1 && j2 == j1)
 521               continue;
 522
 523             if (state.equals_to2_(i2, j2).valid)
 524               continue;
 525
 526             addr_block2 = (ADDR2UINT(i2) - 1) * BLOCKSIZE +
 527                            (char *) state.std_heap_copy.heapbase;
 528             addr_frag2 =
 529                 (void *) ((char *) addr_block2 +
 530                           (j2 << heapinfo2b->type));
 531
 532             res_compare = compare_heap_area(
 533                 state, simgrid::mc::ProcessIndexMissing,
 534                 addr_frag1, addr_frag2, snapshot2, snapshot2,
 535                 nullptr, nullptr, 0);
 536             if (res_compare != 1) {
 537               equal = 1;
 538               break;
 539             }
 540
 541           }
 542
 543           i2++;
 544
 545         }
 546
 547         if (!equal) {
 548           XBT_DEBUG
 549               ("Block %zu, fragment %zu not found (size_used = %zd, address = %p)\n",
 550                i1, j1, heapinfo1->busy_frag.frag_size[j1],
 551                addr_frag1);
 552           i2 = state.heaplimit + 1;
 553           i1 = state.heaplimit + 1;
 554           nb_diff1++;
 555           break;
 556         }
 557
 558       }
 559
 560       i1++;
 561
 562     }
 563
 564   }
 565
 566   /* All blocks/fragments are equal to another block/fragment ? */
 567   size_t i = 1, j = 0;
 568
 569   for(i = 1; i < state.heaplimit; i++) {
 570     const malloc_info* heapinfo1 = (const malloc_info*) MC_region_read(
 571       heap_region1, &heapinfo_temp1, &heapinfos1[i], sizeof(malloc_info));
 572
 573     if (heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED
 574         && i1 == state.heaplimit
 575         && heapinfo1->busy_block.busy_size > 0
 576         && !state.equals_to1_(i, 0).valid) {
 577       XBT_DEBUG("Block %zu not found (size used = %zu)", i,
 578                 heapinfo1->busy_block.busy_size);
 579       nb_diff1++;
 580     }
 581
 582     if (heapinfo1->type <= 0)
 583       continue;
 584     for (j = 0; j < (size_t) (BLOCKSIZE >> heapinfo1->type); j++)
 585       if (i1 == state.heaplimit
 586           && heapinfo1->busy_frag.frag_size[j] > 0
 587           && !state.equals_to1_(i, j).valid) {
 588         XBT_DEBUG("Block %zu, Fragment %zu not found (size used = %zd)",
 589           i, j, heapinfo1->busy_frag.frag_size[j]);
 590         nb_diff1++;
 591       }
 592   }
 593
 594   if (i1 == state.heaplimit)
 595     XBT_DEBUG("Number of blocks/fragments not found in heap1: %d", nb_diff1);
 596
 597   for (i=1; i < state.heaplimit; i++) {
 598     const malloc_info* heapinfo2 = (const malloc_info*) MC_region_read(
 599       heap_region2, &heapinfo_temp2, &heapinfos2[i], sizeof(malloc_info));
 600     if (heapinfo2->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED
 601         && i1 == state.heaplimit
 602         && heapinfo2->busy_block.busy_size > 0
 603         && !state.equals_to2_(i, 0).valid) {
 604       XBT_DEBUG("Block %zu not found (size used = %zu)", i,
 605                 heapinfo2->busy_block.busy_size);
 606       nb_diff2++;
 607     }
 608
 609     if (heapinfo2->type <= 0)
 610       continue;
 611
 612     for (j = 0; j < (size_t) (BLOCKSIZE >> heapinfo2->type); j++)
 613       if (i1 == state.heaplimit
 614           && heapinfo2->busy_frag.frag_size[j] > 0
 615           && !state.equals_to2_(i, j).valid) {
 616         XBT_DEBUG("Block %zu, Fragment %zu not found (size used = %zd)",
 617           i, j, heapinfo2->busy_frag.frag_size[j]);
 618         nb_diff2++;
 619       }
 620
 621   }
 622
 623   if (i1 == state.heaplimit)
 624     XBT_DEBUG("Number of blocks/fragments not found in heap2: %d", nb_diff2);
 625
 626   return nb_diff1 > 0 || nb_diff2 > 0;
 627 }
 628
 629 /**
 630  *
 631  * @param state
 632  * @param real_area1     Process address for state 1
 633  * @param real_area2     Process address for state 2
 634  * @param snapshot1      Snapshot of state 1
 635  * @param snapshot2      Snapshot of state 2
 636  * @param previous
 637  * @param size
 638  * @param check_ignore
 639  */
 640 static int compare_heap_area_without_type(
 641   simgrid::mc::StateComparator& state, int process_index,
 642   const void *real_area1, const void *real_area2,
 643   simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
 644   simgrid::mc::Snapshot* snapshot2,
 645   HeapLocationPairs* previous, int size,
 646   int check_ignore)
 647 {
 648   simgrid::mc::Process* process = &mc_model_checker->process();
 649   mc_mem_region_t heap_region1 = MC_get_heap_region(snapshot1);
 650   mc_mem_region_t heap_region2 = MC_get_heap_region(snapshot2);
 651
 652   for (int i = 0; i < size; ) {
 653
 654     if (check_ignore > 0) {
 655       ssize_t ignore1 = heap_comparison_ignore_size(
 656         state.processStates[0].to_ignore, (char *) real_area1 + i);
 657       if (ignore1 != -1) {
 658         ssize_t ignore2 = heap_comparison_ignore_size(
 659           state.processStates[1].to_ignore, (char *) real_area2 + i);
 660         if (ignore2 == ignore1) {
 661           if (ignore1 == 0) {
 662             check_ignore--;
 663             return 0;
 664           } else {
 665             i = i + ignore2;
 666             check_ignore--;
 667             continue;
 668           }
 669         }
 670       }
 671     }
 672
 673     if (MC_snapshot_region_memcmp(((char *) real_area1) + i, heap_region1, ((char *) real_area2) + i, heap_region2, 1) != 0) {
 674
 675       int pointer_align = (i / sizeof(void *)) * sizeof(void *);
 676       const void* addr_pointed1 = snapshot1->read(
 677         remote((void**)((char *) real_area1 + pointer_align)), process_index);
 678       const void* addr_pointed2 = snapshot2->read(
 679         remote((void**)((char *) real_area2 + pointer_align)), process_index);
 680
 681       if (process->in_maestro_stack(remote(addr_pointed1))
 682         && process->in_maestro_stack(remote(addr_pointed2))) {
 683         i = pointer_align + sizeof(void *);
 684         continue;
 685       }
 686
 687       if (addr_pointed1 > state.std_heap_copy.heapbase
 688            && addr_pointed1 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot1)
 689            && addr_pointed2 > state.std_heap_copy.heapbase
 690            && addr_pointed2 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot2)) {
 691         // Both addreses are in the heap:
 692         int res_compare = compare_heap_area(state ,process_index,
 693           addr_pointed1, addr_pointed2,
 694           snapshot1, snapshot2, previous, nullptr, 0);
 695         if (res_compare == 1)
 696           return res_compare;
 697         i = pointer_align + sizeof(void *);
 698         continue;
 699       }
 700
 701       return 1;
 702     }
 703
 704     i++;
 705   }
 706
 707   return 0;
 708 }
 709
 710 /**
 711  *
 712  * @param state
 713  * @param real_area1     Process address for state 1
 714  * @param real_area2     Process address for state 2
 715  * @param snapshot1      Snapshot of state 1
 716  * @param snapshot2      Snapshot of state 2
 717  * @param previous
 718  * @param type_id
 719  * @param area_size      either a byte_size or an elements_count (?)
 720  * @param check_ignore
 721  * @param pointer_level
 722  * @return               0 (same), 1 (different), -1 (unknown)
 723  */
 724 static int compare_heap_area_with_type(
 725   simgrid::mc::StateComparator& state, int process_index,
 726   const void *real_area1, const void *real_area2,
 727   simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
 728   simgrid::mc::Snapshot* snapshot2,
 729   HeapLocationPairs* previous, simgrid::mc::Type* type,
 730   int area_size, int check_ignore,
 731   int pointer_level)
 732 {
 733 top:
 734
 735   // HACK: This should not happen but in pratice, there are some
 736   // DW_TAG_typedef without an associated DW_AT_type:
 737   //<1><538832>: Abbrev Number: 111 (DW_TAG_typedef)
 738   //    <538833>   DW_AT_name        : (indirect string, offset: 0x2292f3): gregset_t
 739   //    <538837>   DW_AT_decl_file   : 98
 740   //    <538838>   DW_AT_decl_line   : 37
 741   if (type == nullptr)
 742     return 0;
 743
 744   if (is_stack(real_area1) && is_stack(real_area2))
 745     return 0;
 746
 747   if (check_ignore > 0) {
 748     ssize_t ignore1 = heap_comparison_ignore_size(
 749       state.processStates[0].to_ignore, real_area1);
 750     if (ignore1 > 0
 751         && heap_comparison_ignore_size(
 752           state.processStates[1].to_ignore, real_area2) == ignore1)
 753       return 0;
 754   }
 755
 756   simgrid::mc::Type *subtype, *subsubtype;
 757   int res, elm_size;
 758   const void *addr_pointed1, *addr_pointed2;
 759
 760   mc_mem_region_t heap_region1 = MC_get_heap_region(snapshot1);
 761   mc_mem_region_t heap_region2 = MC_get_heap_region(snapshot2);
 762
 763   switch (type->type) {
 764   case DW_TAG_unspecified_type:
 765     return 1;
 766
 767   case DW_TAG_base_type:
 768     if (!type->name.empty() && type->name == "char") {        /* String, hence random (arbitrary ?) size */
 769       if (real_area1 == real_area2)
 770         return -1;
 771       else
 772         return MC_snapshot_region_memcmp(real_area1, heap_region1, real_area2, heap_region2, area_size) != 0;
 773     } else {
 774       if (area_size != -1 && type->byte_size != area_size)
 775         return -1;
 776       else
 777         return MC_snapshot_region_memcmp(real_area1, heap_region1, real_area2, heap_region2, type->byte_size) != 0;
 778     }
 779     break;
 780
 781   case DW_TAG_enumeration_type:
 782     if (area_size != -1 && type->byte_size != area_size)
 783       return -1;
 784     return MC_snapshot_region_memcmp(real_area1, heap_region1, real_area2, heap_region2, type->byte_size) != 0;
 785
 786   case DW_TAG_typedef:
 787   case DW_TAG_const_type:
 788   case DW_TAG_volatile_type:
 789     // Poor man's TCO:
 790     type = type->subtype;
 791     goto top;
 792
 793   case DW_TAG_array_type:
 794     subtype = type->subtype;
 795     switch (subtype->type) {
 796     case DW_TAG_unspecified_type:
 797       return 1;
 798
 799     case DW_TAG_base_type:
 800     case DW_TAG_enumeration_type:
 801     case DW_TAG_pointer_type:
 802     case DW_TAG_reference_type:
 803     case DW_TAG_rvalue_reference_type:
 804     case DW_TAG_structure_type:
 805     case DW_TAG_class_type:
 806     case DW_TAG_union_type:
 807       if (subtype->full_type)
 808         subtype = subtype->full_type;
 809       elm_size = subtype->byte_size;
 810       break;
 811       // TODO, just remove the type indirection?
 812     case DW_TAG_const_type:
 813     case DW_TAG_typedef:
 814     case DW_TAG_volatile_type:
 815       subsubtype = subtype->subtype;
 816       if (subsubtype->full_type)
 817         subsubtype = subsubtype->full_type;
 818       elm_size = subsubtype->byte_size;
 819       break;
 820     default:
 821       return 0;
 822       break;
 823     }
 824     for (int i = 0; i < type->element_count; i++) {
 825       // TODO, add support for variable stride (DW_AT_byte_stride)
 826       res =
 827           compare_heap_area_with_type(state, process_index,
 828                                       (char *) real_area1 + (i * elm_size),
 829                                       (char *) real_area2 + (i * elm_size),
 830                                       snapshot1, snapshot2, previous,
 831                                       type->subtype, subtype->byte_size,
 832                                       check_ignore, pointer_level);
 833       if (res == 1)
 834         return res;
 835     }
 836     return 0;
 837
 838   case DW_TAG_reference_type:
 839   case DW_TAG_rvalue_reference_type:
 840   case DW_TAG_pointer_type:
 841     if (type->subtype && type->subtype->type == DW_TAG_subroutine_type) {
 842       addr_pointed1 = snapshot1->read(remote((void**)real_area1), process_index);
 843       addr_pointed2 = snapshot2->read(remote((void**)real_area2), process_index);
 844       return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
 845     }
 846     pointer_level++;
 847     if (pointer_level <= 1) {
 848       addr_pointed1 = snapshot1->read(remote((void**)real_area1), process_index);
 849       addr_pointed2 = snapshot2->read(remote((void**)real_area2), process_index);
 850       if (addr_pointed1 > state.std_heap_copy.heapbase
 851           && addr_pointed1 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot1)
 852           && addr_pointed2 > state.std_heap_copy.heapbase
 853           && addr_pointed2 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot2))
 854         return compare_heap_area(state, process_index,
 855             addr_pointed1, addr_pointed2, snapshot1,
 856             snapshot2, previous, type->subtype,
 857             pointer_level);
 858       else
 859         return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
 860     }
 861     for (size_t i = 0; i < (area_size / sizeof(void *)); i++) {
 862       addr_pointed1 = snapshot1->read(
 863         remote((void**)((char*) real_area1 + i * sizeof(void *))),
 864         process_index);
 865       addr_pointed2 = snapshot2->read(
 866         remote((void**)((char*) real_area2 + i * sizeof(void *))),
 867         process_index);
 868       if (addr_pointed1 > state.std_heap_copy.heapbase
 869           && addr_pointed1 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot1)
 870           && addr_pointed2 > state.std_heap_copy.heapbase
 871           && addr_pointed2 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot2))
 872         res =
 873             compare_heap_area(state, process_index,
 874               addr_pointed1, addr_pointed2, snapshot1,
 875               snapshot2, previous, type->subtype,
 876               pointer_level);
 877       else
 878         res = (addr_pointed1 != addr_pointed2);
 879       if (res == 1)
 880         return res;
 881     }
 882     return 0;
 883
 884   case DW_TAG_structure_type:
 885   case DW_TAG_class_type:
 886     if (type->full_type)
 887       type = type->full_type;
 888     if (area_size != -1 && type->byte_size != area_size) {
 889       if (area_size <= type->byte_size || area_size % type->byte_size != 0)
 890         return -1;
 891       for (size_t i = 0; i < (size_t)(area_size / type->byte_size); i++) {
 892         int res = compare_heap_area_with_type(state, process_index,
 893                     (char *) real_area1 + i * type->byte_size,
 894                     (char *) real_area2 + i * type->byte_size,
 895                     snapshot1, snapshot2, previous, type, -1,
 896                     check_ignore, 0);
 897         if (res == 1)
 898           return res;
 899       }
 900     } else {
 901       for(simgrid::mc::Member& member : type->members) {
 902         // TODO, optimize this? (for the offset case)
 903         void *real_member1 = simgrid::dwarf::resolve_member(
 904           real_area1, type, &member, (simgrid::mc::AddressSpace*) snapshot1, process_index);
 905         void *real_member2 = simgrid::dwarf::resolve_member(
 906             real_area2, type, &member, (simgrid::mc::AddressSpace*) snapshot2, process_index);
 907         int res = compare_heap_area_with_type(
 908                     state, process_index, real_member1, real_member2,
 909                     snapshot1, snapshot2,
 910                     previous, member.type, -1,
 911                     check_ignore, 0);
 912         if (res == 1)
 913           return res;
 914       }
 915     }
 916     return 0;
 917
 918   case DW_TAG_union_type:
 919     return compare_heap_area_without_type(state, process_index, real_area1, real_area2,
 920                                           snapshot1, snapshot2, previous,
 921                                           type->byte_size, check_ignore);
 922     return 0;
 923
 924   default:
 925     return 0;
 926   }
 927
 928   xbt_die("Unreachable");
 929 }
 930
 931 /** Infer the type of a part of the block from the type of the block
 932  *
 933  * TODO, handle DW_TAG_array_type as well as arrays of the object ((*p)[5], p[5])
 934  *
 935  * TODO, handle subfields ((*p).bar.foo, (*p)[5].bar…)
 936  *
 937  * @param  type_id            DWARF type ID of the root address
 938  * @param  area_size
 939  * @return                    DWARF type ID for given offset
 940  */
 941 static simgrid::mc::Type* get_offset_type(void *real_base_address, simgrid::mc::Type* type,
 942                                  int offset, int area_size,
 943                                  simgrid::mc::Snapshot* snapshot, int process_index)
 944 {
 945
 946   // Beginning of the block, the infered variable type if the type of the block:
 947   if (offset == 0)
 948     return type;
 949
 950   switch (type->type) {
 951
 952   case DW_TAG_structure_type:
 953   case DW_TAG_class_type:
 954     if (type->full_type)
 955       type = type->full_type;
 956     if (area_size != -1 && type->byte_size != area_size) {
 957       if (area_size > type->byte_size && area_size % type->byte_size == 0)
 958         return type;
 959       else
 960         return nullptr;
 961     }
 962
 963     for(simgrid::mc::Member& member : type->members) {
 964       if (member.has_offset_location()) {
 965         // We have the offset, use it directly (shortcut):
 966         if (member.offset() == offset)
 967           return member.type;
 968       } else {
 969         void *real_member = simgrid::dwarf::resolve_member(
 970           real_base_address, type, &member, snapshot, process_index);
 971         if ((char*) real_member - (char *) real_base_address == offset)
 972           return member.type;
 973       }
 974     }
 975     return nullptr;
 976
 977   default:
 978     /* FIXME: other cases ? */
 979     return nullptr;
 980
 981   }
 982 }
 983
 984 /**
 985  *
 986  * @param area1          Process address for state 1
 987  * @param area2          Process address for state 2
 988  * @param snapshot1      Snapshot of state 1
 989  * @param snapshot2      Snapshot of state 2
 990  * @param previous       Pairs of blocks already compared on the current path (or nullptr)
 991  * @param type_id        Type of variable
 992  * @param pointer_level
 993  * @return 0 (same), 1 (different), -1
 994  */
 995 static
 996 int compare_heap_area(simgrid::mc::StateComparator& state, int process_index,
 997                       const void *area1, const void *area2,
 998                       simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
 999                       simgrid::mc::Snapshot* snapshot2,
1000                       HeapLocationPairs* previous,
1001                       simgrid::mc::Type* type, int pointer_level)
1002 {
1003   simgrid::mc::Process* process = &mc_model_checker->process();
1004
1005   int res_compare;
1006   ssize_t block1, frag1, block2, frag2;
1007   ssize_t size;
1008   int check_ignore = 0;
1009
1010   void *real_addr_block1, *real_addr_block2, *real_addr_frag1, *real_addr_frag2;
1011   int type_size = -1;
1012   int offset1 = 0, offset2 = 0;
1013   int new_size1 = -1, new_size2 = -1;
1014   simgrid::mc::Type *new_type1 = nullptr, *new_type2 = nullptr;
1015
1016   bool match_pairs = false;
1017
1018   // This is the address of std_heap->heapinfo in the application process:
1019   void* heapinfo_address = &((xbt_mheap_t) process->heap_address)->heapinfo;
1020
1021   const malloc_info* heapinfos1 = snapshot1->read(
1022     remote((const malloc_info**)heapinfo_address), process_index);
1023   const malloc_info* heapinfos2 = snapshot2->read(
1024     remote((const malloc_info**)heapinfo_address), process_index);
1025
1026   malloc_info heapinfo_temp1, heapinfo_temp2;
1027
1028   simgrid::mc::HeapLocationPairs current;
1029   if (previous == nullptr) {
1030     previous = &current;
1031     match_pairs = true;
1032   }
1033
1034   // Get block number:
1035   block1 =
1036       ((char *) area1 -
1037        (char *) state.std_heap_copy.heapbase) / BLOCKSIZE + 1;
1038   block2 =
1039       ((char *) area2 -
1040        (char *) state.std_heap_copy.heapbase) / BLOCKSIZE + 1;
1041
1042   // If either block is a stack block:
1043   if (is_block_stack((int) block1) && is_block_stack((int) block2)) {
1044     previous->insert(simgrid::mc::makeHeapLocationPair(
1045       block1, -1, block2, -1));
1046     if (match_pairs)
1047       state.match_equals(previous);
1048     return 0;
1049   }
1050
1051   // If either block is not in the expected area of memory:
1052   if (((char *) area1 < (char *) state.std_heap_copy.heapbase)
1053       || (block1 > (ssize_t) state.processStates[0].heapsize) || (block1 < 1)
1054       || ((char *) area2 < (char *) state.std_heap_copy.heapbase)
1055       || (block2 > (ssize_t) state.processStates[1].heapsize) || (block2 < 1)) {
1056     return 1;
1057   }
1058
1059   // Process address of the block:
1060   real_addr_block1 = (ADDR2UINT(block1) - 1) * BLOCKSIZE +
1061                  (char *) state.std_heap_copy.heapbase;
1062   real_addr_block2 = (ADDR2UINT(block2) - 1) * BLOCKSIZE +
1063                  (char *) state.std_heap_copy.heapbase;
1064
1065   if (type) {
1066
1067     if (type->full_type)
1068       type = type->full_type;
1069
1070     // This assume that for "boring" types (volatile ...) byte_size is absent:
1071     while (type->byte_size == 0 && type->subtype != nullptr)
1072       type = type->subtype;
1073
1074     // Find type_size:
1075     if (type->type == DW_TAG_pointer_type
1076         || (type->type == DW_TAG_base_type && !type->name.empty()
1077             && type->name == "char"))
1078       type_size = -1;
1079     else
1080       type_size = type->byte_size;
1081
1082   }
1083
1084   mc_mem_region_t heap_region1 = MC_get_heap_region(snapshot1);
1085   mc_mem_region_t heap_region2 = MC_get_heap_region(snapshot2);
1086
1087   const malloc_info* heapinfo1 = (const malloc_info*) MC_region_read(
1088     heap_region1, &heapinfo_temp1, &heapinfos1[block1], sizeof(malloc_info));
1089   const malloc_info* heapinfo2 = (const malloc_info*) MC_region_read(
1090     heap_region2, &heapinfo_temp2, &heapinfos2[block2], sizeof(malloc_info));
1091
1092   if ((heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_FREE || heapinfo1->type==MMALLOC_TYPE_HEAPINFO)
1093     && (heapinfo2->type == MMALLOC_TYPE_FREE || heapinfo2->type ==MMALLOC_TYPE_HEAPINFO)) {
1094     /* Free block */
1095     if (match_pairs)
1096       state.match_equals(previous);
1097     return 0;
1098   }
1099
1100   if (heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED
1101     && heapinfo2->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED) {
1102     /* Complete block */
1103
1104     // TODO, lookup variable type from block type as done for fragmented blocks
1105
1106     offset1 = (char *) area1 - (char *) real_addr_block1;
1107     offset2 = (char *) area2 - (char *) real_addr_block2;
1108
1109     if (state.equals_to1_(block1, 0).valid
1110         && state.equals_to2_(block2, 0).valid
1111         && state.blocksEqual(block1, block2)) {
1112       if (match_pairs)
1113         state.match_equals(previous);
1114       return 0;
1115     }
1116
1117     if (type_size != -1) {
1118       if (type_size != (ssize_t) heapinfo1->busy_block.busy_size
1119           && type_size != (ssize_t)   heapinfo2->busy_block.busy_size
1120           && (type->name.empty() || type->name == "struct s_smx_context")) {
1121         if (match_pairs)
1122           state.match_equals(previous);
1123         return -1;
1124       }
1125     }
1126
1127     if (heapinfo1->busy_block.size != heapinfo2->busy_block.size)
1128       return 1;
1129     if (heapinfo1->busy_block.busy_size != heapinfo2->busy_block.busy_size)
1130       return 1;
1131
1132     if (!previous->insert(simgrid::mc::makeHeapLocationPair(
1133         block1, -1, block2, -1)).second) {
1134       if (match_pairs)
1135         state.match_equals(previous);
1136       return 0;
1137     }
1138
1139     size = heapinfo1->busy_block.busy_size;
1140
1141     // Remember (basic) type inference.
1142     // The current data structure only allows us to do this for the whole block.
1143     if (type != nullptr && area1 == real_addr_block1)
1144       state.types1_(block1, 0) = type;
1145     if (type != nullptr && area2 == real_addr_block2)
1146       state.types2_(block2, 0) = type;
1147
1148     if (size <= 0) {
1149       if (match_pairs)
1150         state.match_equals(previous);
1151       return 0;
1152     }
1153
1154     frag1 = -1;
1155     frag2 = -1;
1156
1157     if (heapinfo1->busy_block.ignore > 0
1158         && heapinfo2->busy_block.ignore == heapinfo1->busy_block.ignore)
1159       check_ignore = heapinfo1->busy_block.ignore;
1160
1161   } else if ((heapinfo1->type > 0) && (heapinfo2->type > 0)) {      /* Fragmented block */
1162
1163     // Fragment number:
1164     frag1 =
1165         ((uintptr_t) (ADDR2UINT(area1) % (BLOCKSIZE))) >> heapinfo1->type;
1166     frag2 =
1167         ((uintptr_t) (ADDR2UINT(area2) % (BLOCKSIZE))) >> heapinfo2->type;
1168
1169     // Process address of the fragment:
1170     real_addr_frag1 =
1171         (void *) ((char *) real_addr_block1 +
1172                   (frag1 << heapinfo1->type));
1173     real_addr_frag2 =
1174         (void *) ((char *) real_addr_block2 +
1175                   (frag2 << heapinfo2->type));
1176
1177     // Check the size of the fragments against the size of the type:
1178     if (type_size != -1) {
1179       if (heapinfo1->busy_frag.frag_size[frag1] == -1
1180           || heapinfo2->busy_frag.frag_size[frag2] == -1) {
1181         if (match_pairs)
1182           state.match_equals(previous);
1183         return -1;
1184       }
1185       // ?
1186       if (type_size != heapinfo1->busy_frag.frag_size[frag1]
1187           || type_size != heapinfo2->busy_frag.frag_size[frag2]) {
1188         if (match_pairs)
1189           state.match_equals(previous);
1190         return -1;
1191       }
1192     }
1193
1194     // Check if the blocks are already matched together:
1195     if (state.equals_to1_(block1, frag1).valid
1196         && state.equals_to2_(block2, frag2).valid) {
1197       if (offset1==offset2 && state.fragmentsEqual(block1, frag1, block2, frag2)) {
1198         if (match_pairs)
1199           state.match_equals(previous);
1200         return 0;
1201       }
1202     }
1203     // Compare the size of both fragments:
1204     if (heapinfo1->busy_frag.frag_size[frag1] !=
1205         heapinfo2->busy_frag.frag_size[frag2]) {
1206       if (type_size == -1) {
1207         if (match_pairs)
1208           state.match_equals(previous);
1209         return -1;
1210       } else
1211         return 1;
1212     }
1213
1214     // Size of the fragment:
1215     size = heapinfo1->busy_frag.frag_size[frag1];
1216
1217     // Remember (basic) type inference.
1218     // The current data structure only allows us to do this for the whole fragment.
1219     if (type != nullptr && area1 == real_addr_frag1)
1220       state.types1_(block1, frag1) = type;
1221     if (type != nullptr && area2 == real_addr_frag2)
1222       state.types2_(block2, frag2) = type;
1223
1224     // The type of the variable is already known:
1225     if (type) {
1226       new_type1 = type;
1227       new_type2 = type;
1228     }
1229     // Type inference from the block type.
1230     else if (state.types1_(block1, frag1) != nullptr
1231              || state.types2_(block2, frag2) != nullptr) {
1232
1233       offset1 = (char *) area1 - (char *) real_addr_frag1;
1234       offset2 = (char *) area2 - (char *) real_addr_frag2;
1235
1236       if (state.types1_(block1, frag1) != nullptr
1237           && state.types2_(block2, frag2) != nullptr) {
1238         new_type1 =
1239             get_offset_type(real_addr_frag1, state.types1_(block1, frag1),
1240                             offset1, size, snapshot1, process_index);
1241         new_type2 =
1242             get_offset_type(real_addr_frag2, state.types2_(block2, frag2),
1243                             offset1, size, snapshot2, process_index);
1244       } else if (state.types1_(block1, frag1) != nullptr) {
1245         new_type1 =
1246             get_offset_type(real_addr_frag1, state.types1_(block1, frag1),
1247                             offset1, size, snapshot1, process_index);
1248         new_type2 =
1249             get_offset_type(real_addr_frag2, state.types1_(block1, frag1),
1250                             offset2, size, snapshot2, process_index);
1251       } else if (state.types2_(block2, frag2) != nullptr) {
1252         new_type1 =
1253             get_offset_type(real_addr_frag1, state.types2_(block2, frag2),
1254                             offset1, size, snapshot1, process_index);
1255         new_type2 =
1256             get_offset_type(real_addr_frag2, state.types2_(block2, frag2),
1257                             offset2, size, snapshot2, process_index);
1258       } else {
1259         if (match_pairs)
1260           state.match_equals(previous);
1261         return -1;
1262       }
1263
1264       if (new_type1 != nullptr && new_type2 != nullptr && new_type1 != new_type2) {
1265
1266         type = new_type1;
1267         while (type->byte_size == 0 && type->subtype != nullptr)
1268           type = type->subtype;
1269         new_size1 = type->byte_size;
1270
1271         type = new_type2;
1272         while (type->byte_size == 0 && type->subtype != nullptr)
1273           type = type->subtype;
1274         new_size2 = type->byte_size;
1275
1276       } else {
1277         if (match_pairs)
1278           state.match_equals(previous);
1279         return -1;
1280       }
1281     }
1282
1283     if (new_size1 > 0 && new_size1 == new_size2) {
1284       type = new_type1;
1285       size = new_size1;
1286     }
1287
1288     if (offset1 == 0 && offset2 == 0
1289       && !previous->insert(simgrid::mc::makeHeapLocationPair(
1290         block1, frag1, block2, frag2)).second) {
1291         if (match_pairs)
1292           state.match_equals(previous);
1293         return 0;
1294       }
1295
1296     if (size <= 0) {
1297       if (match_pairs)
1298         state.match_equals(previous);
1299       return 0;
1300     }
1301
1302     if ((heapinfo1->busy_frag.ignore[frag1] > 0)
1303         && (heapinfo2->busy_frag.ignore[frag2] ==
1304             heapinfo1->busy_frag.ignore[frag1]))
1305       check_ignore = heapinfo1->busy_frag.ignore[frag1];
1306
1307   } else
1308     return 1;
1309
1310
1311   /* Start comparison */
1312   if (type)
1313     res_compare =
1314         compare_heap_area_with_type(state, process_index, area1, area2, snapshot1, snapshot2,
1315                                     previous, type, size, check_ignore,
1316                                     pointer_level);
1317   else
1318     res_compare =
1319         compare_heap_area_without_type(state, process_index, area1, area2, snapshot1, snapshot2,
1320                                        previous, size, check_ignore);
1321
1322   if (res_compare == 1)
1323     return res_compare;
1324
1325   if (match_pairs)
1326     state.match_equals(previous);
1327   return 0;
1328 }
1329
1330 }
1331 }
1332
1333 /************************** Snapshot comparison *******************************/
1334 /******************************************************************************/
1335
1336 static int compare_areas_with_type(simgrid::mc::StateComparator& state,
1337                                    int process_index,
1338                                    void* real_area1, simgrid::mc::Snapshot* snapshot1, mc_mem_region_t region1,
1339                                    void* real_area2, simgrid::mc::Snapshot* snapshot2, mc_mem_region_t region2,
1340                                    simgrid::mc::Type* type, int pointer_level)
1341 {
1342   simgrid::mc::Process* process = &mc_model_checker->process();
1343
1344   simgrid::mc::Type* subtype;
1345   simgrid::mc::Type* subsubtype;
1346   int elm_size, i, res;
1347
1348   top:
1349   switch (type->type) {
1350   case DW_TAG_unspecified_type:
1351     return 1;
1352
1353   case DW_TAG_base_type:
1354   case DW_TAG_enumeration_type:
1355   case DW_TAG_union_type:
1356   {
1357     return MC_snapshot_region_memcmp(
1358       real_area1, region1, real_area2, region2,
1359       type->byte_size) != 0;
1360   }
1361   case DW_TAG_typedef:
1362   case DW_TAG_volatile_type:
1363   case DW_TAG_const_type:
1364     // Poor man's TCO:
1365     type = type->subtype;
1366     goto top;
1367   case DW_TAG_array_type:
1368     subtype = type->subtype;
1369     switch (subtype->type) {
1370     case DW_TAG_unspecified_type:
1371       return 1;
1372
1373     case DW_TAG_base_type:
1374     case DW_TAG_enumeration_type:
1375     case DW_TAG_pointer_type:
1376     case DW_TAG_reference_type:
1377     case DW_TAG_rvalue_reference_type:
1378     case DW_TAG_structure_type:
1379     case DW_TAG_class_type:
1380     case DW_TAG_union_type:
1381       if (subtype->full_type)
1382         subtype = subtype->full_type;
1383       elm_size = subtype->byte_size;
1384       break;
1385     case DW_TAG_const_type:
1386     case DW_TAG_typedef:
1387     case DW_TAG_volatile_type:
1388       subsubtype = subtype->subtype;
1389       if (subsubtype->full_type)
1390         subsubtype = subsubtype->full_type;
1391       elm_size = subsubtype->byte_size;
1392       break;
1393     default:
1394       return 0;
1395       break;
1396     }
1397     for (i = 0; i < type->element_count; i++) {
1398       size_t off = i * elm_size;
1399       res = compare_areas_with_type(state, process_index,
1400             (char*) real_area1 + off, snapshot1, region1,
1401             (char*) real_area2 + off, snapshot2, region2,
1402             type->subtype, pointer_level);
1403       if (res == 1)
1404         return res;
1405     }
1406     break;
1407   case DW_TAG_pointer_type:
1408   case DW_TAG_reference_type:
1409   case DW_TAG_rvalue_reference_type:
1410   {
1411     void* addr_pointed1 = MC_region_read_pointer(region1, real_area1);
1412     void* addr_pointed2 = MC_region_read_pointer(region2, real_area2);
1413
1414     if (type->subtype && type->subtype->type == DW_TAG_subroutine_type)
1415       return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
1416     if (addr_pointed1 == nullptr && addr_pointed2 == nullptr)
1417       return 0;
1418     if (addr_pointed1 == nullptr || addr_pointed2 == nullptr)
1419       return 1;
1420     if (!state.compared_pointers.insert(
1421         std::make_pair(addr_pointed1, addr_pointed2)).second)
1422       return 0;
1423
1424     pointer_level++;
1425
1426       // Some cases are not handled here:
1427       // * the pointers lead to different areas (one to the heap, the other to the RW segment ...);
1428       // * a pointer leads to the read-only segment of the current object;
1429       // * a pointer lead to a different ELF object.
1430
1431       if (addr_pointed1 > process->heap_address
1432           && addr_pointed1 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot1)) {
1433         if (!
1434             (addr_pointed2 > process->heap_address
1435              && addr_pointed2 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot2)))
1436           return 1;
1437         // The pointers are both in the heap:
1438         return simgrid::mc::compare_heap_area(state,
1439           process_index, addr_pointed1, addr_pointed2, snapshot1,
1440           snapshot2, nullptr, type->subtype, pointer_level);
1441       }
1442
1443       // The pointers are both in the current object R/W segment:
1444       else if (region1->contain(simgrid::mc::remote(addr_pointed1))) {
1445         if (!region2->contain(simgrid::mc::remote(addr_pointed2)))
1446           return 1;
1447         if (!type->type_id)
1448           return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
1449         else
1450           return compare_areas_with_type(state, process_index,
1451                                          addr_pointed1, snapshot1, region1,
1452                                          addr_pointed2, snapshot2, region2,
1453                                          type->subtype, pointer_level);
1454       }
1455
1456       // TODO, We do not handle very well the case where
1457       // it belongs to a different (non-heap) region from the current one.
1458
1459       else
1460         return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
1461
1462     break;
1463   }
1464   case DW_TAG_structure_type:
1465   case DW_TAG_class_type:
1466     for(simgrid::mc::Member& member : type->members) {
1467       void *member1 = simgrid::dwarf::resolve_member(
1468         real_area1, type, &member, snapshot1, process_index);
1469       void *member2 = simgrid::dwarf::resolve_member(
1470         real_area2, type, &member, snapshot2, process_index);
1471       mc_mem_region_t subregion1 = mc_get_region_hinted(member1, snapshot1, process_index, region1);
1472       mc_mem_region_t subregion2 = mc_get_region_hinted(member2, snapshot2, process_index, region2);
1473       res =
1474           compare_areas_with_type(state, process_index,
1475                                   member1, snapshot1, subregion1,
1476                                   member2, snapshot2, subregion2,
1477                                   member.type, pointer_level);
1478       if (res == 1)
1479         return res;
1480     }
1481     break;
1482   case DW_TAG_subroutine_type:
1483     return -1;
1484     break;
1485   default:
1486     XBT_VERB("Unknown case: %d", type->type);
1487     break;
1488   }
1489
1490   return 0;
1491 }
1492
1493 static int compare_global_variables(
1494   simgrid::mc::StateComparator& state,
1495   simgrid::mc::ObjectInformation* object_info,
1496   int process_index,
1497   mc_mem_region_t r1, mc_mem_region_t r2,
1498   simgrid::mc::Snapshot* snapshot1, simgrid::mc::Snapshot* snapshot2)
1499 {
1500   xbt_assert(r1 && r2, "Missing region.");
1501
1502 #if HAVE_SMPI
1503   if (r1->storage_type() == simgrid::mc::StorageType::Privatized) {
1504     xbt_assert(process_index >= 0);
1505     if (r2->storage_type() != simgrid::mc::StorageType::Privatized)
1506       return 1;
1507
1508     size_t process_count = MC_smpi_process_count();
1509     xbt_assert(process_count == r1->privatized_data().size()
1510       && process_count == r2->privatized_data().size());
1511
1512     // Compare the global variables separately for each simulates process:
1513     for (size_t process_index = 0; process_index < process_count; process_index++) {
1514       int is_diff = compare_global_variables(state,
1515         object_info, process_index,
1516         &r1->privatized_data()[process_index],
1517         &r2->privatized_data()[process_index],
1518         snapshot1, snapshot2);
1519       if (is_diff) return 1;
1520     }
1521     return 0;
1522   }
1523 #else
1524   xbt_assert(r1->storage_type() != simgrid::mc::StorageType::Privatized);
1525 #endif
1526   xbt_assert(r2->storage_type() != simgrid::mc::StorageType::Privatized);
1527
1528   std::vector<simgrid::mc::Variable>& variables = object_info->global_variables;
1529
1530   for (simgrid::mc::Variable& current_var : variables) {
1531
1532     // If the variable is not in this object, skip it:
1533     // We do not expect to find a pointer to something which is not reachable
1534     // by the global variables.
1535     if ((char *) current_var.address < (char *) object_info->start_rw
1536         || (char *) current_var.address > (char *) object_info->end_rw)
1537       continue;
1538
1539     simgrid::mc::Type* bvariable_type = current_var.type;
1540     int res = compare_areas_with_type(state, process_index,
1541                                 (char *) current_var.address, snapshot1, r1,
1542                                 (char *) current_var.address, snapshot2, r2,
1543                                 bvariable_type, 0);
1544     if (res == 1) {
1545       XBT_VERB("Global variable %s (%p) is different between snapshots",
1546                current_var.name.c_str(),
1547                (char *) current_var.address);
1548       return 1;
1549     }
1550
1551   }
1552
1553   return 0;
1554
1555 }
1556
1557 static int compare_local_variables(simgrid::mc::StateComparator& state,
1558                                    int process_index,
1559                                    simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
1560                                    simgrid::mc::Snapshot* snapshot2,
1561                                    mc_snapshot_stack_t stack1,
1562                                    mc_snapshot_stack_t stack2)
1563 {
1564   if (stack1->local_variables.size() != stack2->local_variables.size()) {
1565     XBT_VERB("Different number of local variables");
1566     return 1;
1567   }
1568
1569     unsigned int cursor = 0;
1570     local_variable_t current_var1, current_var2;
1571     int res;
1572     while (cursor < stack1->local_variables.size()) {
1573       current_var1 = &stack1->local_variables[cursor];
1574       current_var2 = &stack1->local_variables[cursor];
1575       if (current_var1->name != current_var2->name
1576           || current_var1->subprogram != current_var2->subprogram
1577           || current_var1->ip != current_var2->ip) {
1578         // TODO, fix current_varX->subprogram->name to include name if DW_TAG_inlined_subprogram
1579         XBT_VERB
1580             ("Different name of variable (%s - %s) "
1581              "or frame (%s - %s) or ip (%lu - %lu)",
1582              current_var1->name.c_str(),
1583              current_var2->name.c_str(),
1584              current_var1->subprogram->name.c_str(),
1585              current_var2->subprogram->name.c_str(),
1586              current_var1->ip, current_var2->ip);
1587         return 1;
1588       }
1589       // TODO, fix current_varX->subprogram->name to include name if DW_TAG_inlined_subprogram
1590
1591         simgrid::mc::Type* subtype = current_var1->type;
1592         res =
1593             compare_areas_with_type(state, process_index,
1594                                     current_var1->address, snapshot1, mc_get_snapshot_region(current_var1->address, snapshot1, process_index),
1595                                     current_var2->address, snapshot2, mc_get_snapshot_region(current_var2->address, snapshot2, process_index),
1596                                     subtype, 0);
1597
1598       if (res == 1) {
1599         // TODO, fix current_varX->subprogram->name to include name if DW_TAG_inlined_subprogram
1600         XBT_VERB
1601             ("Local variable %s (%p - %p) in frame %s "
1602              "is different between snapshots",
1603              current_var1->name.c_str(),
1604              current_var1->address,
1605              current_var2->address,
1606              current_var1->subprogram->name.c_str());
1607         return res;
1608       }
1609       cursor++;
1610     }
1611     return 0;
1612 }
1613
1614 namespace simgrid {
1615 namespace mc {
1616
1617 static std::unique_ptr<simgrid::mc::StateComparator> state_comparator;
1618
1619 int snapshot_compare(int num1, simgrid::mc::Snapshot* s1, int num2, simgrid::mc::Snapshot* s2)
1620 {
1621   // TODO, make this a field of ModelChecker or something similar
1622
1623   if (state_comparator == nullptr)
1624     state_comparator = std::unique_ptr<StateComparator>(new StateComparator());
1625   else
1626     state_comparator->clear();
1627
1628   simgrid::mc::Process* process = &mc_model_checker->process();
1629
1630   int errors = 0;
1631   int res_init;
1632
1633   int hash_result = 0;
1634   if (_sg_mc_hash) {
1635     hash_result = (s1->hash != s2->hash);
1636     if (hash_result) {
1637       XBT_VERB("(%d - %d) Different hash: 0x%" PRIx64 "--0x%" PRIx64, num1, num2, s1->hash, s2->hash);
1638 #ifndef MC_DEBUG
1639       return 1;
1640 #endif
1641     } else
1642       XBT_VERB("(%d - %d) Same hash: 0x%" PRIx64, num1, num2, s1->hash);
1643   }
1644
1645   /* Compare enabled processes */
1646   if (s1->enabled_processes != s2->enabled_processes) {
1647       XBT_VERB("(%d - %d) Different enabled processes", num1, num2);
1648       // return 1; ??
1649   }
1650
1651   unsigned long i = 0;
1652   size_t size_used1, size_used2;
1653   int is_diff = 0;
1654
1655   /* Compare size of stacks */
1656   while (i < s1->stacks.size()) {
1657     size_used1 = s1->stack_sizes[i];
1658     size_used2 = s2->stack_sizes[i];
1659     if (size_used1 != size_used2) {
1660 #ifdef MC_DEBUG
1661       XBT_DEBUG("(%d - %d) Different size used in stacks: %zu - %zu", num1, num2, size_used1, size_used2);
1662       errors++;
1663       is_diff = 1;
1664 #else
1665 #ifdef MC_VERBOSE
1666       XBT_VERB("(%d - %d) Different size used in stacks: %zu - %zu", num1, num2, size_used1, size_used2);
1667 #endif
1668       return 1;
1669 #endif
1670     }
1671     i++;
1672   }
1673
1674   /* Init heap information used in heap comparison algorithm */
1675   xbt_mheap_t heap1 = (xbt_mheap_t)s1->read_bytes(
1676     alloca(sizeof(struct mdesc)), sizeof(struct mdesc),
1677     remote(process->heap_address),
1678     simgrid::mc::ProcessIndexMissing, simgrid::mc::ReadOptions::lazy());
1679   xbt_mheap_t heap2 = (xbt_mheap_t)s2->read_bytes(
1680     alloca(sizeof(struct mdesc)), sizeof(struct mdesc),
1681     remote(process->heap_address),
1682     simgrid::mc::ProcessIndexMissing, simgrid::mc::ReadOptions::lazy());
1683   res_init = state_comparator->initHeapInformation(
1684     heap1, heap2, &s1->to_ignore, &s2->to_ignore);
1685
1686   if (res_init == -1) {
1687 #ifdef MC_DEBUG
1688     XBT_DEBUG("(%d - %d) Different heap information", num1, num2);
1689     errors++;
1690 #else
1691 #ifdef MC_VERBOSE
1692     XBT_VERB("(%d - %d) Different heap information", num1, num2);
1693 #endif
1694
1695     return 1;
1696 #endif
1697   }
1698
1699   /* Stacks comparison */
1700   int diff_local = 0;
1701 #ifdef MC_DEBUG
1702   is_diff = 0;
1703 #endif
1704   for (unsigned int cursor = 0; cursor < s1->stacks.size(); cursor++) {
1705     mc_snapshot_stack_t stack1 = &s1->stacks[cursor];
1706     mc_snapshot_stack_t stack2 = &s2->stacks[cursor];
1707
1708     if (stack1->process_index != stack2->process_index) {
1709       diff_local = 1;
1710       XBT_DEBUG("(%d - %d) Stacks with different process index (%i vs %i)", num1, num2,
1711         stack1->process_index, stack2->process_index);
1712     }
1713     else diff_local = compare_local_variables(*state_comparator,
1714       stack1->process_index, s1, s2, stack1, stack2);
1715     if (diff_local > 0) {
1716 #ifdef MC_DEBUG
1717       XBT_DEBUG("(%d - %d) Different local variables between stacks %d", num1,
1718                 num2, cursor + 1);
1719       errors++;
1720       is_diff = 1;
1721 #else
1722
1723 #ifdef MC_VERBOSE
1724       XBT_VERB("(%d - %d) Different local variables between stacks %d", num1,
1725                num2, cursor + 1);
1726 #endif
1727
1728       return 1;
1729 #endif
1730     }
1731   }
1732
1733   size_t regions_count = s1->snapshot_regions.size();
1734   // TODO, raise a difference instead?
1735   xbt_assert(regions_count == s2->snapshot_regions.size());
1736
1737   for (size_t k = 0; k != regions_count; ++k) {
1738     mc_mem_region_t region1 = s1->snapshot_regions[k].get();
1739     mc_mem_region_t region2 = s2->snapshot_regions[k].get();
1740
1741     // Preconditions:
1742     if (region1->region_type() != simgrid::mc::RegionType::Data)
1743       continue;
1744
1745     xbt_assert(region1->region_type() == region2->region_type());
1746     xbt_assert(region1->object_info() == region2->object_info());
1747     xbt_assert(region1->object_info());
1748
1749     std::string const& name = region1->object_info()->file_name;
1750
1751     /* Compare global variables */
1752     is_diff =
1753       compare_global_variables(*state_comparator,
1754         region1->object_info(), simgrid::mc::ProcessIndexDisabled,
1755         region1, region2, s1, s2);
1756
1757     if (is_diff != 0) {
1758 #ifdef MC_DEBUG
1759       XBT_DEBUG("(%d - %d) Different global variables in %s",
1760         num1, num2, name.c_str());
1761       errors++;
1762 #else
1763 #ifdef MC_VERBOSE
1764       XBT_VERB("(%d - %d) Different global variables in %s",
1765         num1, num2, name.c_str());
1766 #endif
1767
1768       return 1;
1769 #endif
1770     }
1771   }
1772
1773   /* Compare heap */
1774   if (simgrid::mc::mmalloc_compare_heap(*state_comparator, s1, s2) > 0) {
1775
1776 #ifdef MC_DEBUG
1777     XBT_DEBUG("(%d - %d) Different heap (mmalloc_compare)", num1, num2);
1778     errors++;
1779 #else
1780
1781 #ifdef MC_VERBOSE
1782     XBT_VERB("(%d - %d) Different heap (mmalloc_compare)", num1, num2);
1783 #endif
1784     return 1;
1785 #endif
1786   }
1787
1788 #ifdef MC_VERBOSE
1789   if (errors || hash_result)
1790     XBT_VERB("(%d - %d) Difference found", num1, num2);
1791   else
1792     XBT_VERB("(%d - %d) No difference found", num1, num2);
1793 #endif
1794
1795 #if defined(MC_DEBUG) && defined(MC_VERBOSE)
1796   if (_sg_mc_hash) {
1797     // * false positive SHOULD be avoided.
1798     // * There MUST not be any false negative.
1799
1800     XBT_VERB("(%d - %d) State equality hash test is %s %s", num1, num2,
1801              (hash_result != 0) == (errors != 0) ? "true" : "false",
1802              !hash_result ? "positive" : "negative");
1803   }
1804 #endif
1805
1806   return errors > 0 || hash_result;
1807 }
1808
1809 }
1810 }