src/mc/remote/RemoteClient.hpp

   1 /* Copyright (c) 2008-2019. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #ifndef SIMGRID_MC_PROCESS_H
   7 #define SIMGRID_MC_PROCESS_H
   8
   9 #include "src/xbt/mmalloc/mmprivate.h"
  10 #include "src/mc/remote/Channel.hpp"
  11 #include "src/mc/ObjectInformation.hpp"
  12
  13 #include <vector>
  14
  15 namespace simgrid {
  16 namespace mc {
  17
  18 class ActorInformation {
  19 public:
  20   /** MCed address of the process */
  21   RemotePtr<simgrid::kernel::actor::ActorImpl> address{nullptr};
  22   Remote<simgrid::kernel::actor::ActorImpl> copy;
  23
  24   /** Hostname (owned by `mc_modelchecker->hostnames`) */
  25   const char* hostname = nullptr;
  26   std::string name;
  27
  28   void clear()
  29   {
  30     name.clear();
  31     address  = nullptr;
  32     hostname = nullptr;
  33   }
  34 };
  35
  36 struct IgnoredRegion {
  37   std::uint64_t addr;
  38   std::size_t size;
  39 };
  40
  41 struct IgnoredHeapRegion {
  42   int block;
  43   int fragment;
  44   void* address;
  45   std::size_t size;
  46 };
  47
  48 /** The Model-Checked process, seen from the MCer perspective
  49  *
  50  *  This class is mixing a lot of different responsibilities and is tied
  51  *  to SIMIX. It should probably be split into different classes.
  52  *
  53  *  Responsibilities:
  54  *
  55  *  - reading from the process memory (`AddressSpace`);
  56  *  - accessing the system state of the process (heap, …);
  57  *  - storing the SIMIX state of the process;
  58  *  - privatization;
  59  *  - communication with the model-checked process;
  60  *  - stack unwinding;
  61  *  - etc.
  62  */
  63 class RemoteClient final : public AddressSpace {
  64 private:
  65   // Those flags are used to track down which cached information
  66   // is still up to date and which information needs to be updated.
  67   static constexpr int cache_none            = 0;
  68   static constexpr int cache_heap            = 1;
  69   static constexpr int cache_malloc          = 2;
  70   static constexpr int cache_simix_processes = 4;
  71
  72 public:
  73   RemoteClient(pid_t pid, int sockfd);
  74   ~RemoteClient();
  75   void init();
  76
  77   RemoteClient(RemoteClient const&) = delete;
  78   RemoteClient(RemoteClient&&)      = delete;
  79   RemoteClient& operator=(RemoteClient const&) = delete;
  80   RemoteClient& operator=(RemoteClient&&) = delete;
  81
  82   // Read memory:
  83   const void* read_bytes(void* buffer, std::size_t size, RemotePtr<void> address, int process_index = ProcessIndexAny,
  84                          ReadOptions options = ReadOptions::none()) const override;
  85
  86   void read_variable(const char* name, void* target, size_t size) const;
  87   template <class T> void read_variable(const char* name, T* target) const
  88   {
  89     read_variable(name, target, sizeof(*target));
  90   }
  91   template <class T> Remote<T> read_variable(const char* name) const
  92   {
  93     Remote<T> res;
  94     read_variable(name, res.getBuffer(), sizeof(T));
  95     return res;
  96   }
  97
  98   std::string read_string(RemotePtr<char> address) const;
  99   using AddressSpace::read_string;
 100
 101   // Write memory:
 102   void write_bytes(const void* buffer, size_t len, RemotePtr<void> address);
 103   void clear_bytes(RemotePtr<void> address, size_t len);
 104
 105   // Debug information:
 106   std::shared_ptr<simgrid::mc::ObjectInformation> find_object_info(RemotePtr<void> addr) const;
 107   std::shared_ptr<simgrid::mc::ObjectInformation> find_object_info_exec(RemotePtr<void> addr) const;
 108   std::shared_ptr<simgrid::mc::ObjectInformation> find_object_info_rw(RemotePtr<void> addr) const;
 109   simgrid::mc::Frame* find_function(RemotePtr<void> ip) const;
 110   simgrid::mc::Variable* find_variable(const char* name) const;
 111
 112   // Heap access:
 113   xbt_mheap_t get_heap()
 114   {
 115     if (not(this->cache_flags_ & RemoteClient::cache_heap))
 116       this->refresh_heap();
 117     return this->heap.get();
 118   }
 119   const malloc_info* get_malloc_info()
 120   {
 121     if (not(this->cache_flags_ & RemoteClient::cache_malloc))
 122       this->refresh_malloc_info();
 123     return this->heap_info.data();
 124   }
 125
 126   void clear_cache() { this->cache_flags_ = RemoteClient::cache_none; }
 127
 128   Channel const& getChannel() const { return channel_; }
 129   Channel& getChannel() { return channel_; }
 130
 131   std::vector<IgnoredRegion> const& ignored_regions() const { return ignored_regions_; }
 132   void ignore_region(std::uint64_t address, std::size_t size);
 133
 134   pid_t pid() const { return pid_; }
 135
 136   bool in_maestro_stack(RemotePtr<void> p) const
 137   {
 138     return p >= this->maestro_stack_start_ && p < this->maestro_stack_end_;
 139   }
 140
 141   bool running() const { return running_; }
 142
 143   void terminate() { running_ = false; }
 144
 145   bool privatized(ObjectInformation const& info) const { return privatized_ && info.executable(); }
 146   bool privatized() const { return privatized_; }
 147   void privatized(bool privatized) { privatized_ = privatized; }
 148
 149   void ignore_global_variable(const char* name)
 150   {
 151     for (std::shared_ptr<simgrid::mc::ObjectInformation> const& info : this->object_infos)
 152       info->remove_global_variable(name);
 153   }
 154
 155   std::vector<s_stack_region_t>& stack_areas() { return stack_areas_; }
 156   std::vector<s_stack_region_t> const& stack_areas() const { return stack_areas_; }
 157
 158   std::vector<IgnoredHeapRegion> const& ignored_heap() const { return ignored_heap_; }
 159   void ignore_heap(IgnoredHeapRegion const& region);
 160   void unignore_heap(void* address, size_t size);
 161
 162   void ignore_local_variable(const char* var_name, const char* frame_name);
 163   std::vector<simgrid::mc::ActorInformation>& actors();
 164   std::vector<simgrid::mc::ActorInformation>& dead_actors();
 165
 166   /** Get a local description of a remote SIMIX actor */
 167   simgrid::mc::ActorInformation* resolveActorInfo(simgrid::mc::RemotePtr<simgrid::kernel::actor::ActorImpl> actor)
 168   {
 169     xbt_assert(mc_model_checker != nullptr);
 170     if (not actor)
 171       return nullptr;
 172     this->refresh_simix();
 173     for (auto& actor_info : this->smx_actors_infos)
 174       if (actor_info.address == actor)
 175         return &actor_info;
 176     for (auto& actor_info : this->smx_dead_actors_infos)
 177       if (actor_info.address == actor)
 178         return &actor_info;
 179     return nullptr;
 180   }
 181
 182   /** Get a local copy of the SIMIX actor structure */
 183   simgrid::kernel::actor::ActorImpl* resolveActor(simgrid::mc::RemotePtr<simgrid::kernel::actor::ActorImpl> process)
 184   {
 185     simgrid::mc::ActorInformation* actor_info = this->resolveActorInfo(process);
 186     if (actor_info)
 187       return actor_info->copy.getBuffer();
 188     else
 189       return nullptr;
 190   }
 191
 192   void dumpStack();
 193
 194 private:
 195   void init_memory_map_info();
 196   void refresh_heap();
 197   void refresh_malloc_info();
 198   void refresh_simix();
 199
 200   pid_t pid_ = -1;
 201   Channel channel_;
 202   bool running_ = false;
 203   std::vector<simgrid::xbt::VmMap> memory_map_;
 204   RemotePtr<void> maestro_stack_start_;
 205   RemotePtr<void> maestro_stack_end_;
 206   int memory_file = -1;
 207   std::vector<IgnoredRegion> ignored_regions_;
 208   bool privatized_ = false;
 209   std::vector<s_stack_region_t> stack_areas_;
 210   std::vector<IgnoredHeapRegion> ignored_heap_;
 211
 212 public:
 213   // object info
 214   // TODO, make private (first, objectify simgrid::mc::ObjectInformation*)
 215   std::vector<std::shared_ptr<simgrid::mc::ObjectInformation>> object_infos;
 216   std::shared_ptr<simgrid::mc::ObjectInformation> libsimgrid_info;
 217   std::shared_ptr<simgrid::mc::ObjectInformation> binary_info;
 218
 219   // Copies of MCed SMX data structures
 220   /** Copy of `simix_global->process_list`
 221    *
 222    *  See mc_smx.c.
 223    */
 224   std::vector<ActorInformation> smx_actors_infos;
 225
 226   /** Copy of `simix_global->process_to_destroy`
 227    *
 228    *  See mc_smx.c.
 229    */
 230   std::vector<ActorInformation> smx_dead_actors_infos;
 231
 232 private:
 233   /** State of the cache (which variables are up to date) */
 234   int cache_flags_ = RemoteClient::cache_none;
 235
 236 public:
 237   /** Address of the heap structure in the MCed process. */
 238   void* heap_address;
 239
 240   /** Copy of the heap structure of the process
 241    *
 242    *  This is refreshed with the `MC_process_refresh` call.
 243    *  This is not used if the process is the current one:
 244    *  use `get_heap_info()` in order to use it.
 245    */
 246   std::unique_ptr<s_xbt_mheap_t> heap;
 247
 248   /** Copy of the allocation info structure
 249    *
 250    *  This is refreshed with the `MC_process_refresh` call.
 251    *  This is not used if the process is the current one:
 252    *  use `get_malloc_info()` in order to use it.
 253    */
 254   std::vector<malloc_info> heap_info;
 255
 256   // Libunwind-data
 257   /** Full-featured MC-aware libunwind address space for the process
 258    *
 259    *  This address space is using a simgrid::mc::UnwindContext*
 260    *  (with simgrid::mc::Process* / simgrid::mc::AddressSpace*
 261    *  and unw_context_t).
 262    */
 263   unw_addr_space_t unw_addr_space;
 264
 265   /** Underlying libunwind address-space
 266    *
 267    *  The `find_proc_info`, `put_unwind_info`, `get_dyn_info_list_addr`
 268    *  operations of the native MC address space is currently delegated
 269    *  to this address space (either the local or a ptrace unwinder).
 270    */
 271   unw_addr_space_t unw_underlying_addr_space;
 272
 273   /** The corresponding context
 274    */
 275   void* unw_underlying_context;
 276
 277   /* Check whether the given actor is enabled */
 278   bool actor_is_enabled(aid_t pid);
 279 };
 280
 281 /** Open a FD to a remote process memory (`/dev/$pid/mem`)
 282  */
 283 XBT_PRIVATE int open_vm(pid_t pid, int flags);
 284 }
 285 }
 286
 287 #endif