src/mc/mc_snapshot.h

   1 /* Copyright (c) 2007-2017. 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_SNAPSHOT_H
   7 #define SIMGRID_MC_SNAPSHOT_H
   8
   9 #include <vector>
  10 #include <set>
  11 #include <string>
  12 #include <memory>
  13
  14 #include "src/mc/ModelChecker.hpp"
  15 #include "src/mc/RegionSnapshot.hpp"
  16 #include "src/mc/mc_forward.hpp"
  17 #include "src/mc/mc_unw.h"
  18
  19 SG_BEGIN_DECL()
  20
  21 // ***** Snapshot region
  22
  23 XBT_PRIVATE void mc_region_restore_sparse(simgrid::mc::Process* process, mc_mem_region_t reg);
  24
  25 static XBT_ALWAYS_INLINE void* mc_translate_address_region_chunked(uintptr_t addr, mc_mem_region_t region)
  26 {
  27   auto split = simgrid::mc::mmu::split(addr - region->start().address());
  28   auto pageno = split.first;
  29   auto offset = split.second;
  30   const void* snapshot_page = region->page_data().page(pageno);
  31   return (char*) snapshot_page + offset;
  32 }
  33
  34 static XBT_ALWAYS_INLINE void* mc_translate_address_region(uintptr_t addr, mc_mem_region_t region, int process_index)
  35 {
  36   switch (region->storage_type()) {
  37   case simgrid::mc::StorageType::NoData:
  38   default:
  39     xbt_die("Storage type not supported");
  40
  41   case simgrid::mc::StorageType::Flat:
  42     {
  43       uintptr_t offset = (uintptr_t) addr - (uintptr_t) region->start().address();
  44       return (void *) ((uintptr_t) region->flat_data().get() + offset);
  45     }
  46
  47   case simgrid::mc::StorageType::Chunked:
  48     return mc_translate_address_region_chunked(addr, region);
  49
  50   case simgrid::mc::StorageType::Privatized:
  51     {
  52       xbt_assert(process_index >=0,
  53         "Missing process index for privatized region");
  54       xbt_assert((size_t) process_index < region->privatized_data().size(),
  55         "Out of range process index");
  56       simgrid::mc::RegionSnapshot& subregion= region->privatized_data()[process_index];
  57       return mc_translate_address_region(addr, &subregion, process_index);
  58     }
  59   }
  60 }
  61
  62 XBT_PRIVATE mc_mem_region_t mc_get_snapshot_region(
  63   const void* addr, const simgrid::mc::Snapshot *snapshot, int process_index);
  64
  65 }
  66
  67 // ***** MC Snapshot
  68
  69 /** Ignored data
  70  *
  71  *  Some parts of the snapshot are ignored by zeroing them out: the real
  72  *  values is stored here.
  73  * */
  74 typedef struct s_mc_snapshot_ignored_data {
  75   void* start;
  76   std::vector<char> data;
  77 } s_mc_snapshot_ignored_data_t, *mc_snapshot_ignored_data_t;
  78
  79 typedef struct s_fd_infos{
  80   std::string filename;
  81   int number;
  82   off_t current_position;
  83   int flags;
  84 }s_fd_infos_t, *fd_infos_t;
  85
  86 /** Information about a given stack frame
  87  *
  88  */
  89 typedef struct s_mc_stack_frame {
  90   /** Instruction pointer */
  91   unw_word_t ip;
  92   /** Stack pointer */
  93   unw_word_t sp;
  94   unw_word_t frame_base;
  95   simgrid::mc::Frame* frame;
  96   std::string frame_name;
  97   unw_cursor_t unw_cursor;
  98 } s_mc_stack_frame_t, *mc_stack_frame_t;
  99
 100 typedef struct s_local_variable{
 101   simgrid::mc::Frame* subprogram;
 102   unsigned long ip;
 103   std::string name;
 104   simgrid::mc::Type* type;
 105   void *address;
 106   int region;
 107 } s_local_variable_t, *local_variable_t;
 108
 109 typedef struct XBT_PRIVATE s_mc_snapshot_stack {
 110   std::vector<s_local_variable> local_variables;
 111   simgrid::mc::UnwindContext context;
 112   std::vector<s_mc_stack_frame_t> stack_frames;
 113   int process_index;
 114 } s_mc_snapshot_stack_t, *mc_snapshot_stack_t;
 115
 116 namespace simgrid {
 117 namespace mc {
 118
 119 class XBT_PRIVATE Snapshot final : public AddressSpace {
 120 public:
 121   Snapshot(Process* process, int num_state);
 122   ~Snapshot() = default;
 123   const void* read_bytes(void* buffer, std::size_t size,
 124     RemotePtr<void> address, int process_index = ProcessIndexAny,
 125     ReadOptions options = ReadOptions::none()) const override;
 126 public: // To be private
 127   int num_state;
 128   std::size_t heap_bytes_used;
 129   std::vector<std::unique_ptr<s_mc_mem_region_t>> snapshot_regions;
 130   std::set<pid_t> enabled_processes;
 131   int privatization_index;
 132   std::vector<std::size_t> stack_sizes;
 133   std::vector<s_mc_snapshot_stack_t> stacks;
 134   std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion> to_ignore;
 135   std::uint64_t hash;
 136   std::vector<s_mc_snapshot_ignored_data> ignored_data;
 137   std::vector<s_fd_infos_t> current_fds;
 138 };
 139
 140 }
 141 }
 142
 143 extern "C" {
 144
 145 static XBT_ALWAYS_INLINE mc_mem_region_t mc_get_region_hinted(void* addr, simgrid::mc::Snapshot* snapshot,
 146                                                               int process_index, mc_mem_region_t region)
 147 {
 148   if (region->contain(simgrid::mc::remote(addr)))
 149     return region;
 150   else
 151     return mc_get_snapshot_region(addr, snapshot, process_index);
 152 }
 153
 154 static const void* mc_snapshot_get_heap_end(simgrid::mc::Snapshot* snapshot);
 155
 156 }
 157
 158 #ifdef __cplusplus
 159
 160 namespace simgrid {
 161 namespace mc {
 162
 163 XBT_PRIVATE std::shared_ptr<simgrid::mc::Snapshot> take_snapshot(int num_state);
 164 XBT_PRIVATE void restore_snapshot(std::shared_ptr<simgrid::mc::Snapshot> snapshot);
 165
 166 }
 167 }
 168
 169 #endif
 170
 171 extern "C" {
 172
 173 XBT_PRIVATE void mc_restore_page_snapshot_region(
 174   simgrid::mc::Process* process,
 175   void* start_addr, simgrid::mc::ChunkedData const& pagenos);
 176
 177 const void* MC_region_read_fragmented(
 178   mc_mem_region_t region, void* target, const void* addr, std::size_t size);
 179
 180 int MC_snapshot_region_memcmp(
 181   const void* addr1, mc_mem_region_t region1,
 182   const void* addr2, mc_mem_region_t region2, std::size_t size);
 183 XBT_PRIVATE int MC_snapshot_memcmp(
 184   const void* addr1, simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
 185   const void* addr2, simgrid::mc::Snapshot* snapshot2, int process_index, std::size_t size);
 186
 187 static XBT_ALWAYS_INLINE const void* mc_snapshot_get_heap_end(simgrid::mc::Snapshot* snapshot)
 188 {
 189   if(snapshot==nullptr)
 190       xbt_die("snapshot is nullptr");
 191   return mc_model_checker->process().get_heap()->breakval;
 192 }
 193
 194 /** @brief Read memory from a snapshot region
 195  *
 196  *  @param addr    Process (non-snapshot) address of the data
 197  *  @param region  Snapshot memory region where the data is located
 198  *  @param target  Buffer to store the value
 199  *  @param size    Size of the data to read in bytes
 200  *  @return Pointer where the data is located (target buffer of original location)
 201  */
 202 static XBT_ALWAYS_INLINE const void* MC_region_read(mc_mem_region_t region, void* target, const void* addr,
 203                                                     std::size_t size)
 204 {
 205   xbt_assert(region);
 206
 207   std::uintptr_t offset = (std::uintptr_t)addr - (std::uintptr_t)region->start().address();
 208
 209   xbt_assert(region->contain(simgrid::mc::remote(addr)), "Trying to read out of the region boundary.");
 210
 211   switch (region->storage_type()) {
 212   case simgrid::mc::StorageType::NoData:
 213   default:
 214     xbt_die("Storage type not supported");
 215
 216   case simgrid::mc::StorageType::Flat:
 217     return (char*) region->flat_data().get() + offset;
 218
 219   case simgrid::mc::StorageType::Chunked:
 220     {
 221       // Last byte of the region:
 222       void* end = (char*) addr + size - 1;
 223       if (simgrid::mc::mmu::sameChunk((std::uintptr_t) addr, (std::uintptr_t) end) ) {
 224         // The memory is contained in a single page:
 225         return mc_translate_address_region_chunked((uintptr_t) addr, region);
 226       } else {
 227         // The memory spans several pages:
 228         return MC_region_read_fragmented(region, target, addr, size);
 229       }
 230     }
 231
 232   // We currently do not pass the process_index to this function so we assume
 233   // that the privatized region has been resolved in the callers:
 234   case simgrid::mc::StorageType::Privatized:
 235     xbt_die("Storage type not supported");
 236   }
 237 }
 238
 239 static XBT_ALWAYS_INLINE void* MC_region_read_pointer(mc_mem_region_t region, const void* addr)
 240 {
 241   void* res;
 242   return *(void**) MC_region_read(region, &res, addr, sizeof(void*));
 243 }
 244
 245 SG_END_DECL()
 246
 247 #endif