src/mc/mc_liveness.c

   1 /* Copyright (c) 2008-2012 Da 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 #include "mc_private.h"
   7 #include <unistd.h>
   8 #include <sys/wait.h>
   9
  10 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_liveness, mc,
  11                                 "Logging specific to algorithms for liveness properties verification");
  12
  13 xbt_dynar_t reached_pairs;
  14 xbt_dynar_t successors;
  15
  16 int create_dump(int pair)
  17 {
  18    // Try to enable core dumps
  19   struct rlimit core_limit;
  20   core_limit.rlim_cur = RLIM_INFINITY;
  21   core_limit.rlim_max = RLIM_INFINITY;
  22
  23   if(setrlimit(RLIMIT_CORE, &core_limit) < 0)
  24     fprintf(stderr, "setrlimit: %s\nWarning: core dumps may be truncated or non-existant\n", strerror(errno));
  25
  26   int status;
  27   switch(fork()){
  28   case 0:
  29     // We are the child process -- run the actual program
  30     abort();
  31     break;
  32
  33   case -1:
  34     // An error occurred, shouldn't happen
  35     perror("fork");
  36     return -1;
  37
  38   default:
  39     // We are the parent process -- wait for the child process to exit
  40     if(wait(&status) < 0)
  41       perror("wait");
  42     if(WIFSIGNALED(status) && WCOREDUMP(status)){
  43       char *core_name = malloc(20);
  44       sprintf(core_name,"core_%d", pair);
  45       rename("core", core_name);
  46       free(core_name);
  47     }
  48   }
  49
  50   return 0;
  51 }
  52
  53 int reached(xbt_state_t st){
  54
  55   raw_mem_set = (mmalloc_get_current_heap() == raw_heap);
  56
  57   MC_SET_RAW_MEM;
  58
  59   mc_pair_reached_t new_pair = NULL;
  60   new_pair = xbt_new0(s_mc_pair_reached_t, 1);
  61   new_pair->nb = xbt_dynar_length(reached_pairs) + 1;
  62   new_pair->automaton_state = st;
  63   new_pair->prop_ato = xbt_dynar_new(sizeof(int), NULL);
  64   new_pair->system_state = xbt_new0(s_mc_snapshot_t, 1);
  65   MC_take_snapshot_liveness(new_pair->system_state);
  66
  67   /* Get values of propositional symbols */
  68   int res;
  69   int_f_void_t f;
  70   unsigned int cursor = 0;
  71   xbt_propositional_symbol_t ps = NULL;
  72   xbt_dynar_foreach(_mc_property_automaton->propositional_symbols, cursor, ps){
  73     f = (int_f_void_t)ps->function;
  74     res = (*f)();
  75     xbt_dynar_push_as(new_pair->prop_ato, int, res);
  76   }
  77
  78   MC_UNSET_RAW_MEM;
  79
  80   if(xbt_dynar_is_empty(reached_pairs) || !compare){
  81
  82     MC_SET_RAW_MEM;
  83     /* New pair reached */
  84     xbt_dynar_push(reached_pairs, &new_pair);
  85     MC_UNSET_RAW_MEM;
  86
  87     return 0;
  88
  89   }else{
  90
  91     MC_SET_RAW_MEM;
  92
  93     cursor = 0;
  94     mc_pair_reached_t pair_test = NULL;
  95
  96     xbt_dynar_foreach(reached_pairs, cursor, pair_test){
  97       XBT_INFO("Pair reached #%d", pair_test->nb);
  98       if(automaton_state_compare(pair_test->automaton_state, st) == 0){
  99         if(propositional_symbols_compare_value(pair_test->prop_ato, new_pair->prop_ato) == 0){
 100           if(snapshot_compare(new_pair->system_state, pair_test->system_state) == 0){
 101
 102             if(raw_mem_set)
 103               MC_SET_RAW_MEM;
 104             else
 105               MC_UNSET_RAW_MEM;
 106
 107             return 1;
 108           }
 109         }else{
 110           XBT_INFO("Different values of propositional symbols");
 111         }
 112       }else{
 113         XBT_INFO("Different automaton state");
 114       }
 115     }
 116
 117     /* New pair reached */
 118     xbt_dynar_push(reached_pairs, &new_pair);
 119
 120     MC_UNSET_RAW_MEM;
 121
 122     if(raw_mem_set)
 123       MC_SET_RAW_MEM;
 124     else
 125       MC_UNSET_RAW_MEM;
 126
 127     compare = 0;
 128
 129     return 0;
 130
 131   }
 132 }
 133
 134
 135 void set_pair_reached(xbt_state_t st){
 136
 137   raw_mem_set = (mmalloc_get_current_heap() == raw_heap);
 138
 139   MC_SET_RAW_MEM;
 140
 141   mc_pair_reached_t pair = NULL;
 142   pair = xbt_new0(s_mc_pair_reached_t, 1);
 143   pair->nb = xbt_dynar_length(reached_pairs) + 1;
 144   pair->automaton_state = st;
 145   pair->prop_ato = xbt_dynar_new(sizeof(int), NULL);
 146   pair->system_state = xbt_new0(s_mc_snapshot_t, 1);
 147   MC_take_snapshot_liveness(pair->system_state);
 148
 149   /* Get values of propositional symbols */
 150   unsigned int cursor = 0;
 151   xbt_propositional_symbol_t ps = NULL;
 152   int res;
 153   int_f_void_t f;
 154
 155   xbt_dynar_foreach(_mc_property_automaton->propositional_symbols, cursor, ps){
 156     f = (int_f_void_t)ps->function;
 157     res = (*f)();
 158     xbt_dynar_push_as(pair->prop_ato, int, res);
 159   }
 160
 161   xbt_dynar_push(reached_pairs, &pair);
 162
 163   MC_UNSET_RAW_MEM;
 164
 165   if(raw_mem_set)
 166     MC_SET_RAW_MEM;
 167   else
 168     MC_UNSET_RAW_MEM;
 169
 170 }
 171
 172 void MC_pair_delete(mc_pair_t pair){
 173   xbt_free(pair->graph_state->proc_status);
 174   xbt_free(pair->graph_state);
 175   xbt_free(pair);
 176 }
 177
 178
 179
 180 int MC_automaton_evaluate_label(xbt_exp_label_t l){
 181
 182   switch(l->type){
 183   case 0 : {
 184     int left_res = MC_automaton_evaluate_label(l->u.or_and.left_exp);
 185     int right_res = MC_automaton_evaluate_label(l->u.or_and.right_exp);
 186     return (left_res || right_res);
 187   }
 188   case 1 : {
 189     int left_res = MC_automaton_evaluate_label(l->u.or_and.left_exp);
 190     int right_res = MC_automaton_evaluate_label(l->u.or_and.right_exp);
 191     return (left_res && right_res);
 192   }
 193   case 2 : {
 194     int res = MC_automaton_evaluate_label(l->u.exp_not);
 195     return (!res);
 196   }
 197   case 3 : {
 198     unsigned int cursor = 0;
 199     xbt_propositional_symbol_t p = NULL;
 200     int_f_void_t f;
 201     xbt_dynar_foreach(_mc_property_automaton->propositional_symbols, cursor, p){
 202       if(strcmp(p->pred, l->u.predicat) == 0){
 203         f = (int_f_void_t)p->function;
 204         return (*f)();
 205       }
 206     }
 207     return -1;
 208   }
 209   case 4 : {
 210     return 2;
 211   }
 212   default :
 213     return -1;
 214   }
 215 }
 216
 217
 218 /********************* Double-DFS stateless *******************/
 219
 220 void MC_pair_stateless_delete(mc_pair_stateless_t pair){
 221   xbt_free(pair->graph_state->proc_status);
 222   xbt_free(pair->graph_state);
 223   xbt_free(pair);
 224 }
 225
 226 mc_pair_stateless_t new_pair_stateless(mc_state_t sg, xbt_state_t st, int r){
 227   mc_pair_stateless_t p = NULL;
 228   p = xbt_new0(s_mc_pair_stateless_t, 1);
 229   p->automaton_state = st;
 230   p->graph_state = sg;
 231   p->requests = r;
 232   mc_stats_pair->expanded_pairs++;
 233   return p;
 234 }
 235
 236 void MC_ddfs_init(void){
 237
 238   raw_mem_set = (mmalloc_get_current_heap() == raw_heap);
 239
 240   XBT_INFO("**************************************************");
 241   XBT_INFO("Double-DFS init");
 242   XBT_INFO("**************************************************");
 243
 244   mc_pair_stateless_t mc_initial_pair = NULL;
 245   mc_state_t initial_graph_state = NULL;
 246   smx_process_t process;
 247
 248
 249   MC_wait_for_requests();
 250
 251   MC_SET_RAW_MEM;
 252
 253   initial_graph_state = MC_state_pair_new();
 254   xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
 255     if(MC_process_is_enabled(process)){
 256       MC_state_interleave_process(initial_graph_state, process);
 257     }
 258   }
 259
 260   reached_pairs = xbt_dynar_new(sizeof(mc_pair_reached_t), NULL);
 261   successors = xbt_dynar_new(sizeof(mc_pair_stateless_t), NULL);
 262
 263   /* Save the initial state */
 264   initial_snapshot_liveness = xbt_new0(s_mc_snapshot_t, 1);
 265   MC_take_snapshot_liveness(initial_snapshot_liveness);
 266
 267   MC_UNSET_RAW_MEM;
 268
 269   unsigned int cursor = 0;
 270   xbt_state_t state;
 271
 272   xbt_dynar_foreach(_mc_property_automaton->states, cursor, state){
 273     if(state->type == -1){
 274
 275       MC_SET_RAW_MEM;
 276       mc_initial_pair = new_pair_stateless(initial_graph_state, state, MC_state_interleave_size(initial_graph_state));
 277       xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, mc_initial_pair);
 278       MC_UNSET_RAW_MEM;
 279
 280       if(cursor != 0){
 281         MC_restore_snapshot(initial_snapshot_liveness);
 282         MC_UNSET_RAW_MEM;
 283       }
 284
 285       MC_ddfs(0);
 286
 287     }else{
 288       if(state->type == 2){
 289
 290         MC_SET_RAW_MEM;
 291         mc_initial_pair = new_pair_stateless(initial_graph_state, state, MC_state_interleave_size(initial_graph_state));
 292         xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, mc_initial_pair);
 293         MC_UNSET_RAW_MEM;
 294
 295         set_pair_reached(state);
 296
 297         if(cursor != 0){
 298           MC_restore_snapshot(initial_snapshot_liveness);
 299           MC_UNSET_RAW_MEM;
 300         }
 301
 302         MC_ddfs(1);
 303
 304       }
 305     }
 306   }
 307
 308   if(raw_mem_set)
 309     MC_SET_RAW_MEM;
 310   else
 311     MC_UNSET_RAW_MEM;
 312
 313
 314 }
 315
 316
 317 void MC_ddfs(int search_cycle){
 318
 319   raw_mem_set = (mmalloc_get_current_heap() == raw_heap);
 320
 321   smx_process_t process;
 322   mc_pair_stateless_t current_pair = NULL;
 323
 324   if(xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) == 0)
 325     return;
 326
 327
 328   /* Get current pair */
 329   current_pair = (mc_pair_stateless_t)xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(mc_stack_liveness));
 330
 331   /* Update current state in buchi automaton */
 332   _mc_property_automaton->current_state = current_pair->automaton_state;
 333
 334
 335   XBT_INFO("********************* ( Depth = %d, search_cycle = %d )", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness), search_cycle);
 336
 337   mc_stats_pair->visited_pairs++;
 338
 339   //sleep(1);
 340
 341   int value;
 342   mc_state_t next_graph_state = NULL;
 343   smx_simcall_t req = NULL;
 344   char *req_str;
 345
 346   xbt_transition_t transition_succ;
 347   unsigned int cursor = 0;
 348   int res;
 349
 350   mc_pair_stateless_t next_pair = NULL;
 351   mc_pair_stateless_t pair_succ;
 352
 353   if(xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) < MAX_DEPTH_LIVENESS){
 354
 355     if(current_pair->requests > 0){
 356
 357       while((req = MC_state_get_request(current_pair->graph_state, &value)) != NULL){
 358
 359         /* Debug information */
 360
 361         req_str = MC_request_to_string(req, value);
 362         XBT_INFO("Execute: %s", req_str);
 363         xbt_free(req_str);
 364
 365         MC_state_set_executed_request(current_pair->graph_state, req, value);
 366
 367         /* Answer the request */
 368         SIMIX_simcall_pre(req, value);
 369
 370         /* Wait for requests (schedules processes) */
 371         MC_wait_for_requests();
 372
 373         MC_SET_RAW_MEM;
 374
 375         /* Create the new expanded graph_state */
 376         next_graph_state = MC_state_pair_new();
 377
 378         /* Get enabled process and insert it in the interleave set of the next graph_state */
 379         xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
 380           if(MC_process_is_enabled(process)){
 381             MC_state_interleave_process(next_graph_state, process);
 382           }
 383         }
 384
 385         xbt_dynar_reset(successors);
 386
 387         MC_UNSET_RAW_MEM;
 388
 389
 390         cursor= 0;
 391         xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){
 392
 393           res = MC_automaton_evaluate_label(transition_succ->label);
 394
 395           if(res == 1){ // enabled transition in automaton
 396             MC_SET_RAW_MEM;
 397             next_pair = new_pair_stateless(next_graph_state, transition_succ->dst, MC_state_interleave_size(next_graph_state));
 398             xbt_dynar_push(successors, &next_pair);
 399             MC_UNSET_RAW_MEM;
 400           }
 401
 402         }
 403
 404         cursor = 0;
 405
 406         xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){
 407
 408           res = MC_automaton_evaluate_label(transition_succ->label);
 409
 410           if(res == 2){ // true transition in automaton
 411             MC_SET_RAW_MEM;
 412             next_pair = new_pair_stateless(next_graph_state, transition_succ->dst, MC_state_interleave_size(next_graph_state));
 413             xbt_dynar_push(successors, &next_pair);
 414             MC_UNSET_RAW_MEM;
 415           }
 416
 417         }
 418
 419         cursor = 0;
 420
 421         xbt_dynar_foreach(successors, cursor, pair_succ){
 422
 423           if(search_cycle == 1){
 424
 425             if((pair_succ->automaton_state->type == 1) || (pair_succ->automaton_state->type == 2)){
 426
 427               if(reached(pair_succ->automaton_state)){
 428
 429                 XBT_INFO("Next pair (depth = %d, %u interleave) already reached !", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) + 1, MC_state_interleave_size(pair_succ->graph_state));
 430
 431                 XBT_INFO("*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*");
 432                 XBT_INFO("|             ACCEPTANCE CYCLE            |");
 433                 XBT_INFO("*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*");
 434                 XBT_INFO("Counter-example that violates formula :");
 435                 MC_show_stack_liveness(mc_stack_liveness);
 436                 MC_dump_stack_liveness(mc_stack_liveness);
 437                 MC_print_statistics_pairs(mc_stats_pair);
 438                 exit(0);
 439
 440               }else{
 441
 442                 XBT_INFO("Next pair (depth =%d) -> Acceptance pair : graph=%p, automaton=%p(%s)", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) + 1, pair_succ->graph_state, pair_succ->automaton_state, pair_succ->automaton_state->id);
 443
 444                 XBT_INFO("Reached pairs : %lu", xbt_dynar_length(reached_pairs));
 445
 446                 MC_SET_RAW_MEM;
 447                 xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 448                 MC_UNSET_RAW_MEM;
 449
 450                 MC_ddfs(search_cycle);
 451
 452               }
 453
 454             }else{
 455
 456               MC_SET_RAW_MEM;
 457               xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 458               MC_UNSET_RAW_MEM;
 459
 460               MC_ddfs(search_cycle);
 461
 462             }
 463
 464           }else{
 465
 466             if(((pair_succ->automaton_state->type == 1) || (pair_succ->automaton_state->type == 2))){
 467
 468               XBT_INFO("Next pair (depth =%d) -> Acceptance pair : graph=%p, automaton=%p(%s)", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) + 1, pair_succ->graph_state, pair_succ->automaton_state, pair_succ->automaton_state->id);
 469
 470               set_pair_reached(pair_succ->automaton_state);
 471
 472               search_cycle = 1;
 473
 474               XBT_INFO("Reached pairs : %lu", xbt_dynar_length(reached_pairs));
 475
 476             }
 477
 478             MC_SET_RAW_MEM;
 479             xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 480             MC_UNSET_RAW_MEM;
 481
 482             MC_ddfs(search_cycle);
 483
 484           }
 485
 486
 487           /* Restore system before checking others successors */
 488           if(cursor != (xbt_dynar_length(successors) - 1))
 489             MC_replay_liveness(mc_stack_liveness, 1);
 490
 491
 492         }
 493
 494         if(MC_state_interleave_size(current_pair->graph_state) > 0){
 495           XBT_INFO("Backtracking to depth %d", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness));
 496           MC_replay_liveness(mc_stack_liveness, 0);
 497         }
 498       }
 499
 500
 501     }else{  /*No request to execute, search evolution in Büchi automaton */
 502
 503       MC_SET_RAW_MEM;
 504
 505       /* Create the new expanded graph_state */
 506       next_graph_state = MC_state_pair_new();
 507
 508       xbt_dynar_reset(successors);
 509
 510       MC_UNSET_RAW_MEM;
 511
 512
 513       cursor= 0;
 514       xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){
 515
 516         res = MC_automaton_evaluate_label(transition_succ->label);
 517
 518         if(res == 1){ // enabled transition in automaton
 519           MC_SET_RAW_MEM;
 520           next_pair = new_pair_stateless(next_graph_state, transition_succ->dst, MC_state_interleave_size(next_graph_state));
 521           xbt_dynar_push(successors, &next_pair);
 522           MC_UNSET_RAW_MEM;
 523         }
 524
 525       }
 526
 527       cursor = 0;
 528
 529       xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){
 530
 531         res = MC_automaton_evaluate_label(transition_succ->label);
 532
 533         if(res == 2){ // true transition in automaton
 534           MC_SET_RAW_MEM;
 535           next_pair = new_pair_stateless(next_graph_state, transition_succ->dst, MC_state_interleave_size(next_graph_state));
 536           xbt_dynar_push(successors, &next_pair);
 537           MC_UNSET_RAW_MEM;
 538         }
 539
 540       }
 541
 542       cursor = 0;
 543
 544       xbt_dynar_foreach(successors, cursor, pair_succ){
 545
 546         if(search_cycle == 1){
 547
 548           if((pair_succ->automaton_state->type == 1) || (pair_succ->automaton_state->type == 2)){
 549
 550             if(reached(pair_succ->automaton_state)){
 551
 552               XBT_INFO("Next pair (depth = %d) already reached !", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) + 1);
 553
 554               XBT_INFO("*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*");
 555               XBT_INFO("|             ACCEPTANCE CYCLE            |");
 556               XBT_INFO("*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*");
 557               XBT_INFO("Counter-example that violates formula :");
 558               MC_show_stack_liveness(mc_stack_liveness);
 559               MC_dump_stack_liveness(mc_stack_liveness);
 560               MC_print_statistics_pairs(mc_stats_pair);
 561               exit(0);
 562
 563             }else{
 564
 565               XBT_INFO("Next pair (depth = %d) -> Acceptance pair : graph=%p, automaton=%p(%s)", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) + 1, pair_succ->graph_state, pair_succ->automaton_state, pair_succ->automaton_state->id);
 566
 567               XBT_INFO("Reached pairs : %lu", xbt_dynar_length(reached_pairs));
 568
 569               MC_SET_RAW_MEM;
 570               xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 571               MC_UNSET_RAW_MEM;
 572
 573               MC_ddfs(search_cycle);
 574
 575             }
 576
 577           }else{
 578
 579             MC_SET_RAW_MEM;
 580             xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 581             MC_UNSET_RAW_MEM;
 582
 583             MC_ddfs(search_cycle);
 584
 585           }
 586
 587
 588         }else{
 589
 590           if(((pair_succ->automaton_state->type == 1) || (pair_succ->automaton_state->type == 2))){
 591
 592             set_pair_reached(pair_succ->automaton_state);
 593
 594             search_cycle = 1;
 595
 596             XBT_INFO("Reached pairs : %lu", xbt_dynar_length(reached_pairs));
 597
 598           }
 599
 600           MC_SET_RAW_MEM;
 601           xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 602           MC_UNSET_RAW_MEM;
 603
 604           MC_ddfs(search_cycle);
 605
 606         }
 607
 608         /* Restore system before checking others successors */
 609         if(cursor != xbt_dynar_length(successors) - 1)
 610           MC_replay_liveness(mc_stack_liveness, 1);
 611
 612
 613       }
 614
 615     }
 616
 617   }else{
 618
 619     XBT_INFO("Max depth reached");
 620
 621   }
 622
 623   if(xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) == MAX_DEPTH_LIVENESS ){
 624     XBT_INFO("Pair (graph=%p, automaton =%p, search_cycle = %d, depth = %d) shifted in stack, maximum depth reached", current_pair->graph_state, current_pair->automaton_state, search_cycle, xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) );
 625   }else{
 626     XBT_INFO("Pair (graph=%p, automaton =%p, search_cycle = %d, depth = %d) shifted in stack", current_pair->graph_state, current_pair->automaton_state, search_cycle, xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) );
 627   }
 628
 629
 630   MC_SET_RAW_MEM;
 631   xbt_fifo_shift(mc_stack_liveness);
 632   if((current_pair->automaton_state->type == 1) || (current_pair->automaton_state->type == 2)){
 633     xbt_dynar_pop(reached_pairs, NULL);
 634   }
 635   MC_UNSET_RAW_MEM;
 636
 637   if(raw_mem_set)
 638     MC_SET_RAW_MEM;
 639   else
 640     MC_UNSET_RAW_MEM;
 641
 642 }