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     xbt_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   /* Get .plt section (start and end addresses) for data libsimgrid comparison */
 270   get_plt_section();
 271
 272   unsigned int cursor = 0;
 273   xbt_state_t state;
 274
 275   xbt_dynar_foreach(_mc_property_automaton->states, cursor, state){
 276     if(state->type == -1){
 277
 278       MC_SET_RAW_MEM;
 279       mc_initial_pair = new_pair_stateless(initial_graph_state, state, MC_state_interleave_size(initial_graph_state));
 280       xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, mc_initial_pair);
 281       MC_UNSET_RAW_MEM;
 282
 283       if(cursor != 0){
 284         MC_restore_snapshot(initial_snapshot_liveness);
 285         MC_UNSET_RAW_MEM;
 286       }
 287
 288       MC_ddfs(0);
 289
 290     }else{
 291       if(state->type == 2){
 292
 293         MC_SET_RAW_MEM;
 294         mc_initial_pair = new_pair_stateless(initial_graph_state, state, MC_state_interleave_size(initial_graph_state));
 295         xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, mc_initial_pair);
 296         MC_UNSET_RAW_MEM;
 297
 298         set_pair_reached(state);
 299
 300         if(cursor != 0){
 301           MC_restore_snapshot(initial_snapshot_liveness);
 302           MC_UNSET_RAW_MEM;
 303         }
 304
 305         MC_ddfs(1);
 306
 307       }
 308     }
 309   }
 310
 311   if(raw_mem_set)
 312     MC_SET_RAW_MEM;
 313   else
 314     MC_UNSET_RAW_MEM;
 315
 316
 317 }
 318
 319
 320 void MC_ddfs(int search_cycle){
 321
 322   raw_mem_set = (mmalloc_get_current_heap() == raw_heap);
 323
 324   smx_process_t process;
 325   mc_pair_stateless_t current_pair = NULL;
 326
 327   if(xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) == 0)
 328     return;
 329
 330
 331   /* Get current pair */
 332   current_pair = (mc_pair_stateless_t)xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(mc_stack_liveness));
 333
 334   /* Update current state in buchi automaton */
 335   _mc_property_automaton->current_state = current_pair->automaton_state;
 336
 337
 338   XBT_INFO("********************* ( Depth = %d, search_cycle = %d )", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness), search_cycle);
 339
 340   mc_stats_pair->visited_pairs++;
 341
 342   //sleep(1);
 343
 344   int value;
 345   mc_state_t next_graph_state = NULL;
 346   smx_simcall_t req = NULL;
 347   char *req_str;
 348
 349   xbt_transition_t transition_succ;
 350   unsigned int cursor = 0;
 351   int res;
 352
 353   mc_pair_stateless_t next_pair = NULL;
 354   mc_pair_stateless_t pair_succ;
 355
 356   if(xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) < MAX_DEPTH_LIVENESS){
 357
 358     if(current_pair->requests > 0){
 359
 360       while((req = MC_state_get_request(current_pair->graph_state, &value)) != NULL){
 361
 362         /* Debug information */
 363
 364         req_str = MC_request_to_string(req, value);
 365         XBT_INFO("Execute: %s", req_str);
 366         xbt_free(req_str);
 367
 368         MC_state_set_executed_request(current_pair->graph_state, req, value);
 369
 370         /* Answer the request */
 371         SIMIX_simcall_pre(req, value);
 372
 373         /* Wait for requests (schedules processes) */
 374         MC_wait_for_requests();
 375
 376         MC_SET_RAW_MEM;
 377
 378         /* Create the new expanded graph_state */
 379         next_graph_state = MC_state_pair_new();
 380
 381         /* Get enabled process and insert it in the interleave set of the next graph_state */
 382         xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
 383           if(MC_process_is_enabled(process)){
 384             MC_state_interleave_process(next_graph_state, process);
 385           }
 386         }
 387
 388         xbt_dynar_reset(successors);
 389
 390         MC_UNSET_RAW_MEM;
 391
 392
 393         cursor= 0;
 394         xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){
 395
 396           res = MC_automaton_evaluate_label(transition_succ->label);
 397
 398           if(res == 1){ // enabled transition in automaton
 399             MC_SET_RAW_MEM;
 400             next_pair = new_pair_stateless(next_graph_state, transition_succ->dst, MC_state_interleave_size(next_graph_state));
 401             xbt_dynar_push(successors, &next_pair);
 402             MC_UNSET_RAW_MEM;
 403           }
 404
 405         }
 406
 407         cursor = 0;
 408
 409         xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){
 410
 411           res = MC_automaton_evaluate_label(transition_succ->label);
 412
 413           if(res == 2){ // true transition in automaton
 414             MC_SET_RAW_MEM;
 415             next_pair = new_pair_stateless(next_graph_state, transition_succ->dst, MC_state_interleave_size(next_graph_state));
 416             xbt_dynar_push(successors, &next_pair);
 417             MC_UNSET_RAW_MEM;
 418           }
 419
 420         }
 421
 422         cursor = 0;
 423
 424         xbt_dynar_foreach(successors, cursor, pair_succ){
 425
 426           if(search_cycle == 1){
 427
 428             if((pair_succ->automaton_state->type == 1) || (pair_succ->automaton_state->type == 2)){
 429
 430               if(reached(pair_succ->automaton_state)){
 431
 432                 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));
 433
 434                 XBT_INFO("*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*");
 435                 XBT_INFO("|             ACCEPTANCE CYCLE            |");
 436                 XBT_INFO("*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*");
 437                 XBT_INFO("Counter-example that violates formula :");
 438                 MC_show_stack_liveness(mc_stack_liveness);
 439                 MC_dump_stack_liveness(mc_stack_liveness);
 440                 MC_print_statistics_pairs(mc_stats_pair);
 441                 exit(0);
 442
 443               }else{
 444
 445                 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);
 446
 447                 XBT_INFO("Reached pairs : %lu", xbt_dynar_length(reached_pairs));
 448
 449                 MC_SET_RAW_MEM;
 450                 xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 451                 MC_UNSET_RAW_MEM;
 452
 453                 MC_ddfs(search_cycle);
 454
 455               }
 456
 457             }else{
 458
 459               MC_SET_RAW_MEM;
 460               xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 461               MC_UNSET_RAW_MEM;
 462
 463               MC_ddfs(search_cycle);
 464
 465             }
 466
 467           }else{
 468
 469             if(((pair_succ->automaton_state->type == 1) || (pair_succ->automaton_state->type == 2))){
 470
 471               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);
 472
 473               set_pair_reached(pair_succ->automaton_state);
 474
 475               search_cycle = 1;
 476
 477               XBT_INFO("Reached pairs : %lu", xbt_dynar_length(reached_pairs));
 478
 479             }
 480
 481             MC_SET_RAW_MEM;
 482             xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 483             MC_UNSET_RAW_MEM;
 484
 485             MC_ddfs(search_cycle);
 486
 487           }
 488
 489
 490           /* Restore system before checking others successors */
 491           if(cursor != (xbt_dynar_length(successors) - 1))
 492             MC_replay_liveness(mc_stack_liveness, 1);
 493
 494
 495         }
 496
 497         if(MC_state_interleave_size(current_pair->graph_state) > 0){
 498           XBT_INFO("Backtracking to depth %d", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness));
 499           MC_replay_liveness(mc_stack_liveness, 0);
 500         }
 501       }
 502
 503
 504     }else{  /*No request to execute, search evolution in Büchi automaton */
 505
 506       MC_SET_RAW_MEM;
 507
 508       /* Create the new expanded graph_state */
 509       next_graph_state = MC_state_pair_new();
 510
 511       xbt_dynar_reset(successors);
 512
 513       MC_UNSET_RAW_MEM;
 514
 515
 516       cursor= 0;
 517       xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){
 518
 519         res = MC_automaton_evaluate_label(transition_succ->label);
 520
 521         if(res == 1){ // enabled transition in automaton
 522           MC_SET_RAW_MEM;
 523           next_pair = new_pair_stateless(next_graph_state, transition_succ->dst, MC_state_interleave_size(next_graph_state));
 524           xbt_dynar_push(successors, &next_pair);
 525           MC_UNSET_RAW_MEM;
 526         }
 527
 528       }
 529
 530       cursor = 0;
 531
 532       xbt_dynar_foreach(current_pair->automaton_state->out, cursor, transition_succ){
 533
 534         res = MC_automaton_evaluate_label(transition_succ->label);
 535
 536         if(res == 2){ // true transition in automaton
 537           MC_SET_RAW_MEM;
 538           next_pair = new_pair_stateless(next_graph_state, transition_succ->dst, MC_state_interleave_size(next_graph_state));
 539           xbt_dynar_push(successors, &next_pair);
 540           MC_UNSET_RAW_MEM;
 541         }
 542
 543       }
 544
 545       cursor = 0;
 546
 547       xbt_dynar_foreach(successors, cursor, pair_succ){
 548
 549         if(search_cycle == 1){
 550
 551           if((pair_succ->automaton_state->type == 1) || (pair_succ->automaton_state->type == 2)){
 552
 553             if(reached(pair_succ->automaton_state)){
 554
 555               XBT_INFO("Next pair (depth = %d) already reached !", xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) + 1);
 556
 557               XBT_INFO("*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*");
 558               XBT_INFO("|             ACCEPTANCE CYCLE            |");
 559               XBT_INFO("*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*");
 560               XBT_INFO("Counter-example that violates formula :");
 561               MC_show_stack_liveness(mc_stack_liveness);
 562               MC_dump_stack_liveness(mc_stack_liveness);
 563               MC_print_statistics_pairs(mc_stats_pair);
 564               exit(0);
 565
 566             }else{
 567
 568               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);
 569
 570               XBT_INFO("Reached pairs : %lu", xbt_dynar_length(reached_pairs));
 571
 572               MC_SET_RAW_MEM;
 573               xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 574               MC_UNSET_RAW_MEM;
 575
 576               MC_ddfs(search_cycle);
 577
 578             }
 579
 580           }else{
 581
 582             MC_SET_RAW_MEM;
 583             xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 584             MC_UNSET_RAW_MEM;
 585
 586             MC_ddfs(search_cycle);
 587
 588           }
 589
 590
 591         }else{
 592
 593           if(((pair_succ->automaton_state->type == 1) || (pair_succ->automaton_state->type == 2))){
 594
 595             set_pair_reached(pair_succ->automaton_state);
 596
 597             search_cycle = 1;
 598
 599             XBT_INFO("Reached pairs : %lu", xbt_dynar_length(reached_pairs));
 600
 601           }
 602
 603           MC_SET_RAW_MEM;
 604           xbt_fifo_unshift(mc_stack_liveness, pair_succ);
 605           MC_UNSET_RAW_MEM;
 606
 607           MC_ddfs(search_cycle);
 608
 609         }
 610
 611         /* Restore system before checking others successors */
 612         if(cursor != xbt_dynar_length(successors) - 1)
 613           MC_replay_liveness(mc_stack_liveness, 1);
 614
 615
 616       }
 617
 618     }
 619
 620   }else{
 621
 622     XBT_INFO("Max depth reached");
 623
 624   }
 625
 626   if(xbt_fifo_size(mc_stack_liveness) == MAX_DEPTH_LIVENESS ){
 627     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) );
 628   }else{
 629     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) );
 630   }
 631
 632
 633   MC_SET_RAW_MEM;
 634   xbt_fifo_shift(mc_stack_liveness);
 635   if((current_pair->automaton_state->type == 1) || (current_pair->automaton_state->type == 2)){
 636     xbt_dynar_pop(reached_pairs, NULL);
 637   }
 638   MC_UNSET_RAW_MEM;
 639
 640   if(raw_mem_set)
 641     MC_SET_RAW_MEM;
 642   else
 643     MC_UNSET_RAW_MEM;
 644
 645 }