src/mc/compare.cpp

   1 /* Copyright (c) 2008-2017. 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 /** \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
  27 #if HAVE_SMPI
  28 #include "src/smpi/private.h"
  29 #endif
  30
  31 #include "src/mc/mc_forward.hpp"
  32 #include "src/mc/mc_safety.h"
  33 #include "src/mc/mc_private.h"
  34 #include "src/mc/mc_smx.h"
  35 #include "src/mc/mc_dwarf.hpp"
  36 #include "src/mc/Frame.hpp"
  37 #include "src/mc/ObjectInformation.hpp"
  38 #include "src/mc/Variable.hpp"
  39 #include "src/mc/mc_private.h"
  40 #include "src/mc/mc_snapshot.h"
  41 #include "src/mc/mc_dwarf.hpp"
  42 #include "src/mc/Type.hpp"
  43
  44 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_compare, xbt, "Logging specific to mc_compare in mc");
  45
  46 namespace simgrid {
  47 namespace mc {
  48
  49 struct HeapLocation;
  50 typedef std::array<HeapLocation, 2> HeapLocationPair;
  51 typedef std::set<HeapLocationPair> HeapLocationPairs;
  52 struct HeapArea;
  53 struct ProcessComparisonState;
  54 struct StateComparator;
  55
  56 static int compare_heap_area(
  57   StateComparator& state,
  58   int process_index, const void *area1, const void* area2,
  59   Snapshot* snapshot1, Snapshot* snapshot2,
  60   HeapLocationPairs* previous, Type* type, int pointer_level);
  61
  62 }
  63 }
  64
  65 using simgrid::mc::remote;
  66
  67 /*********************************** Heap comparison ***********************************/
  68 /***************************************************************************************/
  69
  70 namespace simgrid {
  71 namespace mc {
  72
  73 struct HeapLocation {
  74   int block = 0;
  75   int fragment = 0;
  76
  77   HeapLocation() {}
  78   HeapLocation(int block, int fragment = 0) : block(block), fragment(fragment) {}
  79
  80   bool operator==(HeapLocation const& that) const
  81   {
  82     return block == that.block && fragment == that.fragment;
  83   }
  84   bool operator<(HeapLocation const& that) const
  85   {
  86     return std::make_pair(block, fragment)
  87       < std::make_pair(that.block, that.fragment);
  88   }
  89 };
  90
  91 static inline
  92 HeapLocationPair makeHeapLocationPair(int block1, int fragment1, int block2, int fragment2)
  93 {
  94   return simgrid::mc::HeapLocationPair{{
  95     simgrid::mc::HeapLocation(block1, fragment1),
  96     simgrid::mc::HeapLocation(block2, fragment2)
  97   }};
  98 }
  99
 100 struct HeapArea : public HeapLocation {
 101   bool valid = false;
 102   int block = 0;
 103   int fragment = 0;
 104   HeapArea() {}
 105   HeapArea(int block)
 106     : valid(true), block(block) {}
 107   HeapArea(int block, int fragment = 0)
 108     : valid(true), block(block), fragment(fragment) {}
 109 };
 110
 111 struct ProcessComparisonState {
 112   std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* to_ignore = nullptr;
 113   std::vector<HeapArea> equals_to;
 114   std::vector<simgrid::mc::Type*> types;
 115   std::size_t heapsize = 0;
 116
 117   void initHeapInformation(xbt_mheap_t heap,
 118                           std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i);
 119 };
 120
 121 namespace {
 122
 123 /** A hash which works with more stuff
 124  *
 125  *  It can hash pairs: the standard hash currently doesn't include this.
 126  */
 127 template<class X> struct hash : public std::hash<X> {};
 128
 129 template<class X, class Y>
 130 struct hash<std::pair<X,Y>> {
 131   std::size_t operator()(std::pair<X,Y>const& x) const
 132   {
 133     struct hash<X> h1;
 134     struct hash<X> h2;
 135     return h1(x.first) ^ h2(x.second);
 136   }
 137 };
 138
 139 }
 140
 141
 142 struct StateComparator {
 143   s_xbt_mheap_t std_heap_copy;
 144   std::size_t heaplimit;
 145   std::array<ProcessComparisonState, 2> processStates;
 146
 147   std::unordered_set<std::pair<void*, void*>, hash<std::pair<void*, void*>>> compared_pointers;
 148
 149   void clear()
 150   {
 151     compared_pointers.clear();
 152   }
 153
 154   int initHeapInformation(
 155     xbt_mheap_t heap1, xbt_mheap_t heap2,
 156     std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i1,
 157     std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i2);
 158
 159   HeapArea& equals_to1_(std::size_t i, std::size_t j)
 160   {
 161     return processStates[0].equals_to[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 162   }
 163   HeapArea& equals_to2_(std::size_t i, std::size_t j)
 164   {
 165     return processStates[1].equals_to[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 166   }
 167   Type*& types1_(std::size_t i, std::size_t j)
 168   {
 169     return processStates[0].types[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 170   }
 171   Type*& types2_(std::size_t i, std::size_t j)
 172   {
 173     return processStates[1].types[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 174   }
 175
 176   HeapArea const& equals_to1_(std::size_t i, std::size_t j) const
 177   {
 178     return processStates[0].equals_to[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 179   }
 180   HeapArea const& equals_to2_(std::size_t i, std::size_t j) const
 181   {
 182     return processStates[1].equals_to[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 183   }
 184   Type* const& types1_(std::size_t i, std::size_t j) const
 185   {
 186     return processStates[0].types[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 187   }
 188   Type* const& types2_(std::size_t i, std::size_t j) const
 189   {
 190     return processStates[1].types[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
 191   }
 192
 193   /** Check whether two blocks are known to be matching
 194    *
 195    *  @param b1     Block of state 1
 196    *  @param b2     Block of state 2
 197    *  @return       if the blocks are known to be matching
 198    */
 199   bool blocksEqual(int b1, int b2) const
 200   {
 201     return this->equals_to1_(b1, 0).block == b2
 202         && this->equals_to2_(b2, 0).block == b1;
 203   }
 204
 205   /** Check whether two fragments are known to be matching
 206    *
 207    *  @param b1     Block of state 1
 208    *  @param f1     Fragment of state 1
 209    *  @param b2     Block of state 2
 210    *  @param f2     Fragment of state 2
 211    *  @return       if the fragments are known to be matching
 212    */
 213   int fragmentsEqual(int b1, int f1, int b2, int f2) const
 214   {
 215     return this->equals_to1_(b1, f1).block == b2
 216         && this->equals_to1_(b1, f1).fragment == f2
 217         && this->equals_to2_(b2, f2).block == b1
 218         && this->equals_to2_(b2, f2).fragment == f1;
 219   }
 220
 221   void match_equals(HeapLocationPairs* list);
 222 };
 223
 224 }
 225 }
 226
 227 /************************************************************************************/
 228
 229 static ssize_t heap_comparison_ignore_size(
 230   std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* ignore_list,
 231   const void *address)
 232 {
 233   int start = 0;
 234   int end = ignore_list->size() - 1;
 235
 236   while (start <= end) {
 237     unsigned int cursor = (start + end) / 2;
 238     simgrid::mc::IgnoredHeapRegion const& region = (*ignore_list)[cursor];
 239     if (region.address == address)
 240       return region.size;
 241     if (region.address < address)
 242       start = cursor + 1;
 243     if (region.address > address)
 244       end = cursor - 1;
 245   }
 246
 247   return -1;
 248 }
 249
 250 static bool is_stack(const void *address)
 251 {
 252   for (auto const& stack : mc_model_checker->process().stack_areas())
 253     if (address == stack.address)
 254       return true;
 255   return false;
 256 }
 257
 258 // TODO, this should depend on the snapshot?
 259 static bool is_block_stack(int block)
 260 {
 261   for (auto const& stack : mc_model_checker->process().stack_areas())
 262     if (block == stack.block)
 263       return true;
 264   return false;
 265 }
 266
 267 namespace simgrid {
 268 namespace mc {
 269
 270 void StateComparator::match_equals(HeapLocationPairs* list)
 271 {
 272   for (auto const& pair : *list) {
 273     if (pair[0].fragment != -1) {
 274       this->equals_to1_(pair[0].block, pair[0].fragment) = simgrid::mc::HeapArea(pair[1].block, pair[1].fragment);
 275       this->equals_to2_(pair[1].block, pair[1].fragment) = simgrid::mc::HeapArea(pair[0].block, pair[0].fragment);
 276     } else {
 277       this->equals_to1_(pair[0].block, 0) = simgrid::mc::HeapArea(pair[1].block, pair[1].fragment);
 278       this->equals_to2_(pair[1].block, 0) = simgrid::mc::HeapArea(pair[0].block, pair[0].fragment);
 279     }
 280   }
 281 }
 282
 283 void ProcessComparisonState::initHeapInformation(xbt_mheap_t heap,
 284                         std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i)
 285 {
 286   auto heaplimit  = heap->heaplimit;
 287   this->heapsize  = heap->heapsize;
 288   this->to_ignore = i;
 289   this->equals_to.assign(heaplimit * MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK, HeapArea());
 290   this->types.assign(heaplimit * MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK, nullptr);
 291 }
 292
 293 int StateComparator::initHeapInformation(xbt_mheap_t heap1, xbt_mheap_t heap2,
 294                           std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i1,
 295                           std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i2)
 296 {
 297   if ((heap1->heaplimit != heap2->heaplimit) || (heap1->heapsize != heap2->heapsize))
 298     return -1;
 299   this->heaplimit     = heap1->heaplimit;
 300   this->std_heap_copy = *mc_model_checker->process().get_heap();
 301   this->processStates[0].initHeapInformation(heap1, i1);
 302   this->processStates[1].initHeapInformation(heap2, i2);
 303   return 0;
 304 }
 305
 306 // TODO, have a robust way to find it in O(1)
 307 static inline
 308 mc_mem_region_t MC_get_heap_region(simgrid::mc::Snapshot* snapshot)
 309 {
 310   for (auto& region : snapshot->snapshot_regions)
 311     if (region->region_type() == simgrid::mc::RegionType::Heap)
 312       return region.get();
 313   xbt_die("No heap region");
 314 }
 315
 316 static
 317 int mmalloc_compare_heap(
 318   simgrid::mc::StateComparator& state, simgrid::mc::Snapshot* snapshot1, simgrid::mc::Snapshot* snapshot2)
 319 {
 320   simgrid::mc::Process* process = &mc_model_checker->process();
 321
 322   /* Start comparison */
 323   size_t j1;
 324   size_t j2;
 325   size_t k;
 326   void* addr_block2;
 327   void* addr_frag1;
 328   void* addr_frag2;
 329   int nb_diff1 = 0;
 330   int nb_diff2 = 0;
 331
 332   /* Check busy blocks */
 333   size_t i1 = 1;
 334
 335   malloc_info heapinfo_temp1;
 336   malloc_info heapinfo_temp2;
 337   malloc_info heapinfo_temp2b;
 338
 339   mc_mem_region_t heap_region1 = MC_get_heap_region(snapshot1);
 340   mc_mem_region_t heap_region2 = MC_get_heap_region(snapshot2);
 341
 342   // This is the address of std_heap->heapinfo in the application process:
 343   void* heapinfo_address = &((xbt_mheap_t) process->heap_address)->heapinfo;
 344
 345   // This is in snapshot do not use them directly:
 346   const malloc_info* heapinfos1 = snapshot1->read<malloc_info*>(
 347     (std::uint64_t)heapinfo_address, simgrid::mc::ProcessIndexMissing);
 348   const malloc_info* heapinfos2 = snapshot2->read<malloc_info*>(
 349     (std::uint64_t)heapinfo_address, simgrid::mc::ProcessIndexMissing);
 350
 351   while (i1 < state.heaplimit) {
 352
 353     const malloc_info* heapinfo1 = (const malloc_info*) MC_region_read(heap_region1, &heapinfo_temp1, &heapinfos1[i1], sizeof(malloc_info));
 354     const malloc_info* heapinfo2 = (const malloc_info*) MC_region_read(heap_region2, &heapinfo_temp2, &heapinfos2[i1], sizeof(malloc_info));
 355
 356     if (heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_FREE || heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_HEAPINFO) {      /* Free block */
 357       i1 ++;
 358       continue;
 359     }
 360
 361     if (heapinfo1->type < 0) {
 362       fprintf(stderr, "Unkown mmalloc block type.\n");
 363       abort();
 364     }
 365
 366     void* addr_block1 = ((void*)(((ADDR2UINT(i1)) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase));
 367
 368     if (heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED) {       /* Large block */
 369
 370       if (is_stack(addr_block1)) {
 371         for (k = 0; k < heapinfo1->busy_block.size; k++)
 372           state.equals_to1_(i1 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
 373         for (k = 0; k < heapinfo2->busy_block.size; k++)
 374           state.equals_to2_(i1 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
 375         i1 += heapinfo1->busy_block.size;
 376         continue;
 377       }
 378
 379       if (state.equals_to1_(i1, 0).valid) {
 380         i1++;
 381         continue;
 382       }
 383
 384       size_t i2       = 1;
 385       int equal       = 0;
 386       int res_compare = 0;
 387
 388       /* Try first to associate to same block in the other heap */
 389       if (heapinfo2->type == heapinfo1->type
 390         && state.equals_to2_(i1, 0).valid == 0) {
 391         addr_block2 = (ADDR2UINT(i1) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase;
 392         res_compare = compare_heap_area(state, simgrid::mc::ProcessIndexMissing, addr_block1, addr_block2, snapshot1,
 393                                         snapshot2, nullptr, nullptr, 0);
 394         if (res_compare != 1) {
 395           for (k = 1; k < heapinfo2->busy_block.size; k++)
 396             state.equals_to2_(i1 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
 397           for (k = 1; k < heapinfo1->busy_block.size; k++)
 398             state.equals_to1_(i1 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
 399           equal = 1;
 400           i1 += heapinfo1->busy_block.size;
 401         }
 402       }
 403
 404       while (i2 < state.heaplimit && !equal) {
 405
 406         addr_block2 = (ADDR2UINT(i2) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase;
 407
 408         if (i2 == i1) {
 409           i2++;
 410           continue;
 411         }
 412
 413         const malloc_info* heapinfo2b = (const malloc_info*) MC_region_read(heap_region2, &heapinfo_temp2b, &heapinfos2[i2], sizeof(malloc_info));
 414
 415         if (heapinfo2b->type != MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED) {
 416           i2++;
 417           continue;
 418         }
 419
 420         if (state.equals_to2_(i2, 0).valid) {
 421           i2++;
 422           continue;
 423         }
 424
 425         res_compare = compare_heap_area(state, simgrid::mc::ProcessIndexMissing,
 426             addr_block1, addr_block2, snapshot1, snapshot2,
 427             nullptr, nullptr, 0);
 428
 429         if (res_compare != 1) {
 430           for (k = 1; k < heapinfo2b->busy_block.size; k++)
 431             state.equals_to2_(i2 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
 432           for (k = 1; k < heapinfo1->busy_block.size; k++)
 433             state.equals_to1_(i1 + k, 0) = HeapArea(i2, -1);
 434           equal = 1;
 435           i1 += heapinfo1->busy_block.size;
 436         }
 437
 438         i2++;
 439       }
 440
 441       if (!equal) {
 442         XBT_DEBUG("Block %zu not found (size_used = %zu, addr = %p)", i1, heapinfo1->busy_block.busy_size, addr_block1);
 443         i1 = state.heaplimit + 1;
 444         nb_diff1++;
 445         //i1++;
 446       }
 447
 448     } else {                    /* Fragmented block */
 449
 450       for (j1 = 0; j1 < (size_t) (BLOCKSIZE >> heapinfo1->type); j1++) {
 451
 452         if (heapinfo1->busy_frag.frag_size[j1] == -1) /* Free fragment */
 453           continue;
 454
 455         if (state.equals_to1_(i1, j1).valid)
 456           continue;
 457
 458         addr_frag1 = (void*)((char*)addr_block1 + (j1 << heapinfo1->type));
 459
 460         i2 = 1;
 461         equal = 0;
 462
 463         /* Try first to associate to same fragment in the other heap */
 464         if (heapinfo2->type == heapinfo1->type
 465             && !state.equals_to2_(i1, j1).valid) {
 466           addr_block2 = (ADDR2UINT(i1) - 1) * BLOCKSIZE +
 467                          (char *) state.std_heap_copy.heapbase;
 468           addr_frag2 =
 469               (void *) ((char *) addr_block2 +
 470                         (j1 << heapinfo2->type));
 471           res_compare = compare_heap_area(state, simgrid::mc::ProcessIndexMissing, addr_frag1, addr_frag2, snapshot1,
 472                                           snapshot2, nullptr, nullptr, 0);
 473           if (res_compare != 1)
 474             equal = 1;
 475         }
 476
 477         while (i2 < state.heaplimit && !equal) {
 478
 479           const malloc_info* heapinfo2b = (const malloc_info*) MC_region_read(
 480             heap_region2, &heapinfo_temp2b, &heapinfos2[i2],
 481             sizeof(malloc_info));
 482
 483           if (heapinfo2b->type == MMALLOC_TYPE_FREE || heapinfo2b->type == MMALLOC_TYPE_HEAPINFO) {
 484             i2 ++;
 485             continue;
 486           }
 487
 488           // We currently do not match fragments with unfragmented blocks (maybe we should).
 489           if (heapinfo2b->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED) {
 490             i2++;
 491             continue;
 492           }
 493
 494           if (heapinfo2b->type < 0) {
 495             fprintf(stderr, "Unknown mmalloc block type.\n");
 496             abort();
 497           }
 498
 499           for (j2 = 0; j2 < (size_t) (BLOCKSIZE >> heapinfo2b->type);
 500                j2++) {
 501
 502             if (i2 == i1 && j2 == j1)
 503               continue;
 504
 505             if (state.equals_to2_(i2, j2).valid)
 506               continue;
 507
 508             addr_block2 = (ADDR2UINT(i2) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase;
 509             addr_frag2  = (void*)((char*)addr_block2 + (j2 << heapinfo2b->type));
 510
 511             res_compare = compare_heap_area(state, simgrid::mc::ProcessIndexMissing, addr_frag1, addr_frag2, snapshot2,
 512                                             snapshot2, nullptr, nullptr, 0);
 513             if (res_compare != 1) {
 514               equal = 1;
 515               break;
 516             }
 517           }
 518
 519           i2++;
 520         }
 521
 522         if (!equal) {
 523           XBT_DEBUG("Block %zu, fragment %zu not found (size_used = %zd, address = %p)\n", i1, j1,
 524                     heapinfo1->busy_frag.frag_size[j1], addr_frag1);
 525           i2 = state.heaplimit + 1;
 526           i1 = state.heaplimit + 1;
 527           nb_diff1++;
 528           break;
 529         }
 530       }
 531
 532       i1++;
 533     }
 534   }
 535
 536   /* All blocks/fragments are equal to another block/fragment ? */
 537   size_t i = 1;
 538   size_t j = 0;
 539
 540   for(i = 1; i < state.heaplimit; i++) {
 541     const malloc_info* heapinfo1 = (const malloc_info*) MC_region_read(
 542       heap_region1, &heapinfo_temp1, &heapinfos1[i], sizeof(malloc_info));
 543
 544     if (heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED && i1 == state.heaplimit && heapinfo1->busy_block.busy_size > 0 &&
 545         !state.equals_to1_(i, 0).valid) {
 546       XBT_DEBUG("Block %zu not found (size used = %zu)", i, heapinfo1->busy_block.busy_size);
 547       nb_diff1++;
 548     }
 549
 550     if (heapinfo1->type <= 0)
 551       continue;
 552     for (j = 0; j < (size_t) (BLOCKSIZE >> heapinfo1->type); j++)
 553       if (i1 == state.heaplimit && heapinfo1->busy_frag.frag_size[j] > 0 && !state.equals_to1_(i, j).valid) {
 554         XBT_DEBUG("Block %zu, Fragment %zu not found (size used = %zd)", i, j, heapinfo1->busy_frag.frag_size[j]);
 555         nb_diff1++;
 556       }
 557   }
 558
 559   if (i1 == state.heaplimit)
 560     XBT_DEBUG("Number of blocks/fragments not found in heap1: %d", nb_diff1);
 561
 562   for (i=1; i < state.heaplimit; i++) {
 563     const malloc_info* heapinfo2 = (const malloc_info*) MC_region_read(
 564       heap_region2, &heapinfo_temp2, &heapinfos2[i], sizeof(malloc_info));
 565     if (heapinfo2->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED
 566         && i1 == state.heaplimit
 567         && heapinfo2->busy_block.busy_size > 0
 568         && !state.equals_to2_(i, 0).valid) {
 569       XBT_DEBUG("Block %zu not found (size used = %zu)", i,
 570                 heapinfo2->busy_block.busy_size);
 571       nb_diff2++;
 572     }
 573
 574     if (heapinfo2->type <= 0)
 575       continue;
 576
 577     for (j = 0; j < (size_t) (BLOCKSIZE >> heapinfo2->type); j++)
 578       if (i1 == state.heaplimit
 579           && heapinfo2->busy_frag.frag_size[j] > 0
 580           && !state.equals_to2_(i, j).valid) {
 581         XBT_DEBUG("Block %zu, Fragment %zu not found (size used = %zd)",
 582           i, j, heapinfo2->busy_frag.frag_size[j]);
 583         nb_diff2++;
 584       }
 585
 586   }
 587
 588   if (i1 == state.heaplimit)
 589     XBT_DEBUG("Number of blocks/fragments not found in heap2: %d", nb_diff2);
 590
 591   return nb_diff1 > 0 || nb_diff2 > 0;
 592 }
 593
 594 /**
 595  *
 596  * @param state
 597  * @param real_area1     Process address for state 1
 598  * @param real_area2     Process address for state 2
 599  * @param snapshot1      Snapshot of state 1
 600  * @param snapshot2      Snapshot of state 2
 601  * @param previous
 602  * @param size
 603  * @param check_ignore
 604  */
 605 static int compare_heap_area_without_type(
 606   simgrid::mc::StateComparator& state, int process_index,
 607   const void *real_area1, const void *real_area2,
 608   simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
 609   simgrid::mc::Snapshot* snapshot2,
 610   HeapLocationPairs* previous, int size,
 611   int check_ignore)
 612 {
 613   simgrid::mc::Process* process = &mc_model_checker->process();
 614   mc_mem_region_t heap_region1 = MC_get_heap_region(snapshot1);
 615   mc_mem_region_t heap_region2 = MC_get_heap_region(snapshot2);
 616
 617   for (int i = 0; i < size; ) {
 618
 619     if (check_ignore > 0) {
 620       ssize_t ignore1 = heap_comparison_ignore_size(
 621         state.processStates[0].to_ignore, (char *) real_area1 + i);
 622       if (ignore1 != -1) {
 623         ssize_t ignore2 = heap_comparison_ignore_size(
 624           state.processStates[1].to_ignore, (char *) real_area2 + i);
 625         if (ignore2 == ignore1) {
 626           if (ignore1 == 0) {
 627             check_ignore--;
 628             return 0;
 629           } else {
 630             i = i + ignore2;
 631             check_ignore--;
 632             continue;
 633           }
 634         }
 635       }
 636     }
 637
 638     if (MC_snapshot_region_memcmp(((char *) real_area1) + i, heap_region1, ((char *) real_area2) + i, heap_region2, 1) != 0) {
 639
 640       int pointer_align = (i / sizeof(void *)) * sizeof(void *);
 641       const void* addr_pointed1 = snapshot1->read(
 642         remote((void**)((char *) real_area1 + pointer_align)), process_index);
 643       const void* addr_pointed2 = snapshot2->read(
 644         remote((void**)((char *) real_area2 + pointer_align)), process_index);
 645
 646       if (process->in_maestro_stack(remote(addr_pointed1))
 647         && process->in_maestro_stack(remote(addr_pointed2))) {
 648         i = pointer_align + sizeof(void *);
 649         continue;
 650       }
 651
 652       if (addr_pointed1 > state.std_heap_copy.heapbase
 653            && addr_pointed1 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot1)
 654            && addr_pointed2 > state.std_heap_copy.heapbase
 655            && addr_pointed2 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot2)) {
 656         // Both addreses are in the heap:
 657         int res_compare = compare_heap_area(state ,process_index,
 658           addr_pointed1, addr_pointed2,
 659           snapshot1, snapshot2, previous, nullptr, 0);
 660         if (res_compare == 1)
 661           return res_compare;
 662         i = pointer_align + sizeof(void *);
 663         continue;
 664       }
 665
 666       return 1;
 667     }
 668
 669     i++;
 670   }
 671
 672   return 0;
 673 }
 674
 675 /**
 676  *
 677  * @param state
 678  * @param real_area1     Process address for state 1
 679  * @param real_area2     Process address for state 2
 680  * @param snapshot1      Snapshot of state 1
 681  * @param snapshot2      Snapshot of state 2
 682  * @param previous
 683  * @param type
 684  * @param area_size      either a byte_size or an elements_count (?)
 685  * @param check_ignore
 686  * @param pointer_level
 687  * @return               0 (same), 1 (different), -1 (unknown)
 688  */
 689 static int compare_heap_area_with_type(
 690   simgrid::mc::StateComparator& state, int process_index,
 691   const void *real_area1, const void *real_area2,
 692   simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
 693   simgrid::mc::Snapshot* snapshot2,
 694   HeapLocationPairs* previous, simgrid::mc::Type* type,
 695   int area_size, int check_ignore,
 696   int pointer_level)
 697 {
 698 top:
 699
 700   // HACK: This should not happen but in pratice, there are some
 701   // DW_TAG_typedef without an associated DW_AT_type:
 702   //<1><538832>: Abbrev Number: 111 (DW_TAG_typedef)
 703   //    <538833>   DW_AT_name        : (indirect string, offset: 0x2292f3): gregset_t
 704   //    <538837>   DW_AT_decl_file   : 98
 705   //    <538838>   DW_AT_decl_line   : 37
 706   if (type == nullptr)
 707     return 0;
 708
 709   if (is_stack(real_area1) && is_stack(real_area2))
 710     return 0;
 711
 712   if (check_ignore > 0) {
 713     ssize_t ignore1 = heap_comparison_ignore_size(
 714       state.processStates[0].to_ignore, real_area1);
 715     if (ignore1 > 0
 716         && heap_comparison_ignore_size(
 717           state.processStates[1].to_ignore, real_area2) == ignore1)
 718       return 0;
 719   }
 720
 721   simgrid::mc::Type* subtype;
 722   simgrid::mc::Type* subsubtype;
 723   int res;
 724   int elm_size;
 725   const void* addr_pointed1;
 726   const void* addr_pointed2;
 727
 728   mc_mem_region_t heap_region1 = MC_get_heap_region(snapshot1);
 729   mc_mem_region_t heap_region2 = MC_get_heap_region(snapshot2);
 730
 731   switch (type->type) {
 732   case DW_TAG_unspecified_type:
 733     return 1;
 734
 735   case DW_TAG_base_type:
 736     if (!type->name.empty() && type->name == "char") {        /* String, hence random (arbitrary ?) size */
 737       if (real_area1 == real_area2)
 738         return -1;
 739       else
 740         return MC_snapshot_region_memcmp(real_area1, heap_region1, real_area2, heap_region2, area_size) != 0;
 741     } else {
 742       if (area_size != -1 && type->byte_size != area_size)
 743         return -1;
 744       else
 745         return MC_snapshot_region_memcmp(real_area1, heap_region1, real_area2, heap_region2, type->byte_size) != 0;
 746     }
 747     break;
 748
 749   case DW_TAG_enumeration_type:
 750     if (area_size != -1 && type->byte_size != area_size)
 751       return -1;
 752     return MC_snapshot_region_memcmp(real_area1, heap_region1, real_area2, heap_region2, type->byte_size) != 0;
 753
 754   case DW_TAG_typedef:
 755   case DW_TAG_const_type:
 756   case DW_TAG_volatile_type:
 757     // Poor man's TCO:
 758     type = type->subtype;
 759     goto top;
 760
 761   case DW_TAG_array_type:
 762     subtype = type->subtype;
 763     switch (subtype->type) {
 764     case DW_TAG_unspecified_type:
 765       return 1;
 766
 767     case DW_TAG_base_type:
 768     case DW_TAG_enumeration_type:
 769     case DW_TAG_pointer_type:
 770     case DW_TAG_reference_type:
 771     case DW_TAG_rvalue_reference_type:
 772     case DW_TAG_structure_type:
 773     case DW_TAG_class_type:
 774     case DW_TAG_union_type:
 775       if (subtype->full_type)
 776         subtype = subtype->full_type;
 777       elm_size = subtype->byte_size;
 778       break;
 779       // TODO, just remove the type indirection?
 780     case DW_TAG_const_type:
 781     case DW_TAG_typedef:
 782     case DW_TAG_volatile_type:
 783       subsubtype = subtype->subtype;
 784       if (subsubtype->full_type)
 785         subsubtype = subsubtype->full_type;
 786       elm_size = subsubtype->byte_size;
 787       break;
 788     default:
 789       return 0;
 790       break;
 791     }
 792     for (int i = 0; i < type->element_count; i++) {
 793       // TODO, add support for variable stride (DW_AT_byte_stride)
 794       res =
 795           compare_heap_area_with_type(state, process_index,
 796                                       (char *) real_area1 + (i * elm_size),
 797                                       (char *) real_area2 + (i * elm_size),
 798                                       snapshot1, snapshot2, previous,
 799                                       type->subtype, subtype->byte_size,
 800                                       check_ignore, pointer_level);
 801       if (res == 1)
 802         return res;
 803     }
 804     return 0;
 805
 806   case DW_TAG_reference_type:
 807   case DW_TAG_rvalue_reference_type:
 808   case DW_TAG_pointer_type:
 809     if (type->subtype && type->subtype->type == DW_TAG_subroutine_type) {
 810       addr_pointed1 = snapshot1->read(remote((void**)real_area1), process_index);
 811       addr_pointed2 = snapshot2->read(remote((void**)real_area2), process_index);
 812       return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
 813     }
 814     pointer_level++;
 815     if (pointer_level <= 1) {
 816       addr_pointed1 = snapshot1->read(remote((void**)real_area1), process_index);
 817       addr_pointed2 = snapshot2->read(remote((void**)real_area2), process_index);
 818       if (addr_pointed1 > state.std_heap_copy.heapbase
 819           && addr_pointed1 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot1)
 820           && addr_pointed2 > state.std_heap_copy.heapbase
 821           && addr_pointed2 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot2))
 822         return compare_heap_area(state, process_index,
 823             addr_pointed1, addr_pointed2, snapshot1,
 824             snapshot2, previous, type->subtype,
 825             pointer_level);
 826       else
 827         return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
 828     }
 829     for (size_t i = 0; i < (area_size / sizeof(void *)); i++) {
 830       addr_pointed1 = snapshot1->read(
 831         remote((void**)((char*) real_area1 + i * sizeof(void *))),
 832         process_index);
 833       addr_pointed2 = snapshot2->read(
 834         remote((void**)((char*) real_area2 + i * sizeof(void *))),
 835         process_index);
 836       if (addr_pointed1 > state.std_heap_copy.heapbase
 837           && addr_pointed1 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot1)
 838           && addr_pointed2 > state.std_heap_copy.heapbase
 839           && addr_pointed2 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot2))
 840         res =
 841             compare_heap_area(state, process_index,
 842               addr_pointed1, addr_pointed2, snapshot1,
 843               snapshot2, previous, type->subtype,
 844               pointer_level);
 845       else
 846         res = (addr_pointed1 != addr_pointed2);
 847       if (res == 1)
 848         return res;
 849     }
 850     return 0;
 851
 852   case DW_TAG_structure_type:
 853   case DW_TAG_class_type:
 854     if (type->full_type)
 855       type = type->full_type;
 856     if (area_size != -1 && type->byte_size != area_size) {
 857       if (area_size <= type->byte_size || area_size % type->byte_size != 0)
 858         return -1;
 859       for (size_t i = 0; i < (size_t)(area_size / type->byte_size); i++) {
 860         int res = compare_heap_area_with_type(state, process_index,
 861                     (char *) real_area1 + i * type->byte_size,
 862                     (char *) real_area2 + i * type->byte_size,
 863                     snapshot1, snapshot2, previous, type, -1,
 864                     check_ignore, 0);
 865         if (res == 1)
 866           return res;
 867       }
 868     } else {
 869       for(simgrid::mc::Member& member : type->members) {
 870         // TODO, optimize this? (for the offset case)
 871         void *real_member1 = simgrid::dwarf::resolve_member(
 872           real_area1, type, &member, (simgrid::mc::AddressSpace*) snapshot1, process_index);
 873         void *real_member2 = simgrid::dwarf::resolve_member(
 874             real_area2, type, &member, (simgrid::mc::AddressSpace*) snapshot2, process_index);
 875         int res = compare_heap_area_with_type(
 876                     state, process_index, real_member1, real_member2,
 877                     snapshot1, snapshot2,
 878                     previous, member.type, -1,
 879                     check_ignore, 0);
 880         if (res == 1)
 881           return res;
 882       }
 883     }
 884     return 0;
 885
 886   case DW_TAG_union_type:
 887     return compare_heap_area_without_type(state, process_index, real_area1, real_area2,
 888                                           snapshot1, snapshot2, previous,
 889                                           type->byte_size, check_ignore);
 890
 891   default:
 892     return 0;
 893   }
 894
 895   xbt_die("Unreachable");
 896 }
 897
 898 /** Infer the type of a part of the block from the type of the block
 899  *
 900  * TODO, handle DW_TAG_array_type as well as arrays of the object ((*p)[5], p[5])
 901  *
 902  * TODO, handle subfields ((*p).bar.foo, (*p)[5].bar…)
 903  *
 904  * @param  type               DWARF type ID of the root address
 905  * @param  area_size
 906  * @return                    DWARF type ID for given offset
 907  */
 908 static simgrid::mc::Type* get_offset_type(void *real_base_address, simgrid::mc::Type* type,
 909                                  int offset, int area_size,
 910                                  simgrid::mc::Snapshot* snapshot, int process_index)
 911 {
 912
 913   // Beginning of the block, the infered variable type if the type of the block:
 914   if (offset == 0)
 915     return type;
 916
 917   switch (type->type) {
 918
 919   case DW_TAG_structure_type:
 920   case DW_TAG_class_type:
 921     if (type->full_type)
 922       type = type->full_type;
 923     if (area_size != -1 && type->byte_size != area_size) {
 924       if (area_size > type->byte_size && area_size % type->byte_size == 0)
 925         return type;
 926       else
 927         return nullptr;
 928     }
 929
 930     for(simgrid::mc::Member& member : type->members) {
 931       if (member.has_offset_location()) {
 932         // We have the offset, use it directly (shortcut):
 933         if (member.offset() == offset)
 934           return member.type;
 935       } else {
 936         void* real_member = simgrid::dwarf::resolve_member(real_base_address, type, &member, snapshot, process_index);
 937         if ((char*)real_member - (char*)real_base_address == offset)
 938           return member.type;
 939       }
 940     }
 941     return nullptr;
 942
 943   default:
 944     /* FIXME: other cases ? */
 945     return nullptr;
 946
 947   }
 948 }
 949
 950 /**
 951  *
 952  * @param area1          Process address for state 1
 953  * @param area2          Process address for state 2
 954  * @param snapshot1      Snapshot of state 1
 955  * @param snapshot2      Snapshot of state 2
 956  * @param previous       Pairs of blocks already compared on the current path (or nullptr)
 957  * @param type_id        Type of variable
 958  * @param pointer_level
 959  * @return 0 (same), 1 (different), -1
 960  */
 961 static
 962 int compare_heap_area(simgrid::mc::StateComparator& state, int process_index,
 963                       const void *area1, const void *area2,
 964                       simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
 965                       simgrid::mc::Snapshot* snapshot2,
 966                       HeapLocationPairs* previous,
 967                       simgrid::mc::Type* type, int pointer_level)
 968 {
 969   simgrid::mc::Process* process = &mc_model_checker->process();
 970
 971   int res_compare;
 972   ssize_t block1;
 973   ssize_t frag1;
 974   ssize_t block2;
 975   ssize_t frag2;
 976   ssize_t size;
 977   int check_ignore = 0;
 978
 979   void* real_addr_block1;
 980   void* real_addr_block2;
 981   void* real_addr_frag1;
 982   void* real_addr_frag2;
 983   int type_size = -1;
 984   int offset1   = 0;
 985   int offset2   = 0;
 986   int new_size1 = -1;
 987   int new_size2 = -1;
 988
 989   simgrid::mc::Type* new_type1 = nullptr;
 990   simgrid::mc::Type* new_type2 = nullptr;
 991
 992   bool match_pairs = false;
 993
 994   // This is the address of std_heap->heapinfo in the application process:
 995   void* heapinfo_address = &((xbt_mheap_t) process->heap_address)->heapinfo;
 996
 997   const malloc_info* heapinfos1 = snapshot1->read(remote((const malloc_info**)heapinfo_address), process_index);
 998   const malloc_info* heapinfos2 = snapshot2->read(remote((const malloc_info**)heapinfo_address), process_index);
 999
1000   malloc_info heapinfo_temp1, heapinfo_temp2;
1001
1002   simgrid::mc::HeapLocationPairs current;
1003   if (previous == nullptr) {
1004     previous = &current;
1005     match_pairs = true;
1006   }
1007
1008   // Get block number:
1009   block1 = ((char*)area1 - (char*)state.std_heap_copy.heapbase) / BLOCKSIZE + 1;
1010   block2 = ((char*)area2 - (char*)state.std_heap_copy.heapbase) / BLOCKSIZE + 1;
1011
1012   // If either block is a stack block:
1013   if (is_block_stack((int) block1) && is_block_stack((int) block2)) {
1014     previous->insert(simgrid::mc::makeHeapLocationPair(block1, -1, block2, -1));
1015     if (match_pairs)
1016       state.match_equals(previous);
1017     return 0;
1018   }
1019
1020   // If either block is not in the expected area of memory:
1021   if (((char*)area1 < (char*)state.std_heap_copy.heapbase) || (block1 > (ssize_t)state.processStates[0].heapsize) ||
1022       (block1 < 1) || ((char*)area2 < (char*)state.std_heap_copy.heapbase) ||
1023       (block2 > (ssize_t)state.processStates[1].heapsize) || (block2 < 1)) {
1024     return 1;
1025   }
1026
1027   // Process address of the block:
1028   real_addr_block1 = (ADDR2UINT(block1) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase;
1029   real_addr_block2 = (ADDR2UINT(block2) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase;
1030
1031   if (type) {
1032     if (type->full_type)
1033       type = type->full_type;
1034
1035     // This assume that for "boring" types (volatile ...) byte_size is absent:
1036     while (type->byte_size == 0 && type->subtype != nullptr)
1037       type = type->subtype;
1038
1039     // Find type_size:
1040     if (type->type == DW_TAG_pointer_type ||
1041         (type->type == DW_TAG_base_type && !type->name.empty() && type->name == "char"))
1042       type_size = -1;
1043     else
1044       type_size = type->byte_size;
1045
1046   }
1047
1048   mc_mem_region_t heap_region1 = MC_get_heap_region(snapshot1);
1049   mc_mem_region_t heap_region2 = MC_get_heap_region(snapshot2);
1050
1051   const malloc_info* heapinfo1 = (const malloc_info*) MC_region_read(
1052     heap_region1, &heapinfo_temp1, &heapinfos1[block1], sizeof(malloc_info));
1053   const malloc_info* heapinfo2 = (const malloc_info*) MC_region_read(
1054     heap_region2, &heapinfo_temp2, &heapinfos2[block2], sizeof(malloc_info));
1055
1056   if ((heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_FREE || heapinfo1->type==MMALLOC_TYPE_HEAPINFO)
1057     && (heapinfo2->type == MMALLOC_TYPE_FREE || heapinfo2->type ==MMALLOC_TYPE_HEAPINFO)) {
1058     /* Free block */
1059     if (match_pairs)
1060       state.match_equals(previous);
1061     return 0;
1062   }
1063
1064   if (heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED && heapinfo2->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED) {
1065     /* Complete block */
1066
1067     // TODO, lookup variable type from block type as done for fragmented blocks
1068
1069     offset1 = (char*)area1 - (char*)real_addr_block1;
1070     offset2 = (char*)area2 - (char*)real_addr_block2;
1071
1072     if (state.equals_to1_(block1, 0).valid && state.equals_to2_(block2, 0).valid && state.blocksEqual(block1, block2)) {
1073       if (match_pairs)
1074         state.match_equals(previous);
1075       return 0;
1076     }
1077
1078     if (type_size != -1) {
1079       if (type_size != (ssize_t) heapinfo1->busy_block.busy_size
1080           && type_size != (ssize_t)   heapinfo2->busy_block.busy_size
1081           && (type->name.empty() || type->name == "struct s_smx_context")) {
1082         if (match_pairs)
1083           state.match_equals(previous);
1084         return -1;
1085       }
1086     }
1087
1088     if (heapinfo1->busy_block.size != heapinfo2->busy_block.size)
1089       return 1;
1090     if (heapinfo1->busy_block.busy_size != heapinfo2->busy_block.busy_size)
1091       return 1;
1092
1093     if (!previous->insert(simgrid::mc::makeHeapLocationPair(block1, -1, block2, -1)).second) {
1094       if (match_pairs)
1095         state.match_equals(previous);
1096       return 0;
1097     }
1098
1099     size = heapinfo1->busy_block.busy_size;
1100
1101     // Remember (basic) type inference.
1102     // The current data structure only allows us to do this for the whole block.
1103     if (type != nullptr && area1 == real_addr_block1)
1104       state.types1_(block1, 0) = type;
1105     if (type != nullptr && area2 == real_addr_block2)
1106       state.types2_(block2, 0) = type;
1107
1108     if (size <= 0) {
1109       if (match_pairs)
1110         state.match_equals(previous);
1111       return 0;
1112     }
1113
1114     frag1 = -1;
1115     frag2 = -1;
1116
1117     if (heapinfo1->busy_block.ignore > 0
1118         && heapinfo2->busy_block.ignore == heapinfo1->busy_block.ignore)
1119       check_ignore = heapinfo1->busy_block.ignore;
1120
1121   } else if ((heapinfo1->type > 0) && (heapinfo2->type > 0)) {      /* Fragmented block */
1122
1123     // Fragment number:
1124     frag1 = ((uintptr_t)(ADDR2UINT(area1) % (BLOCKSIZE))) >> heapinfo1->type;
1125     frag2 = ((uintptr_t)(ADDR2UINT(area2) % (BLOCKSIZE))) >> heapinfo2->type;
1126
1127     // Process address of the fragment:
1128     real_addr_frag1 = (void*)((char*)real_addr_block1 + (frag1 << heapinfo1->type));
1129     real_addr_frag2 = (void*)((char*)real_addr_block2 + (frag2 << heapinfo2->type));
1130
1131     // Check the size of the fragments against the size of the type:
1132     if (type_size != -1) {
1133       if (heapinfo1->busy_frag.frag_size[frag1] == -1 || heapinfo2->busy_frag.frag_size[frag2] == -1) {
1134         if (match_pairs)
1135           state.match_equals(previous);
1136         return -1;
1137       }
1138       // ?
1139       if (type_size != heapinfo1->busy_frag.frag_size[frag1]
1140           || type_size != heapinfo2->busy_frag.frag_size[frag2]) {
1141         if (match_pairs)
1142           state.match_equals(previous);
1143         return -1;
1144       }
1145     }
1146
1147     // Check if the blocks are already matched together:
1148     if (state.equals_to1_(block1, frag1).valid && state.equals_to2_(block2, frag2).valid) {
1149       if (offset1==offset2 && state.fragmentsEqual(block1, frag1, block2, frag2)) {
1150         if (match_pairs)
1151           state.match_equals(previous);
1152         return 0;
1153       }
1154     }
1155     // Compare the size of both fragments:
1156     if (heapinfo1->busy_frag.frag_size[frag1] != heapinfo2->busy_frag.frag_size[frag2]) {
1157       if (type_size == -1) {
1158         if (match_pairs)
1159           state.match_equals(previous);
1160         return -1;
1161       } else
1162         return 1;
1163     }
1164
1165     // Size of the fragment:
1166     size = heapinfo1->busy_frag.frag_size[frag1];
1167
1168     // Remember (basic) type inference.
1169     // The current data structure only allows us to do this for the whole fragment.
1170     if (type != nullptr && area1 == real_addr_frag1)
1171       state.types1_(block1, frag1) = type;
1172     if (type != nullptr && area2 == real_addr_frag2)
1173       state.types2_(block2, frag2) = type;
1174
1175     // The type of the variable is already known:
1176     if (type) {
1177       new_type1 = type;
1178       new_type2 = type;
1179     }
1180     // Type inference from the block type.
1181     else if (state.types1_(block1, frag1) != nullptr || state.types2_(block2, frag2) != nullptr) {
1182
1183       offset1 = (char*)area1 - (char*)real_addr_frag1;
1184       offset2 = (char*)area2 - (char*)real_addr_frag2;
1185
1186       if (state.types1_(block1, frag1) != nullptr && state.types2_(block2, frag2) != nullptr) {
1187         new_type1 =
1188             get_offset_type(real_addr_frag1, state.types1_(block1, frag1), offset1, size, snapshot1, process_index);
1189         new_type2 =
1190             get_offset_type(real_addr_frag2, state.types2_(block2, frag2), offset1, size, snapshot2, process_index);
1191       } else if (state.types1_(block1, frag1) != nullptr) {
1192         new_type1 =
1193             get_offset_type(real_addr_frag1, state.types1_(block1, frag1), offset1, size, snapshot1, process_index);
1194         new_type2 =
1195             get_offset_type(real_addr_frag2, state.types1_(block1, frag1), offset2, size, snapshot2, process_index);
1196       } else if (state.types2_(block2, frag2) != nullptr) {
1197         new_type1 =
1198             get_offset_type(real_addr_frag1, state.types2_(block2, frag2), offset1, size, snapshot1, process_index);
1199         new_type2 =
1200             get_offset_type(real_addr_frag2, state.types2_(block2, frag2), offset2, size, snapshot2, process_index);
1201       } else {
1202         if (match_pairs)
1203           state.match_equals(previous);
1204         return -1;
1205       }
1206
1207       if (new_type1 != nullptr && new_type2 != nullptr && new_type1 != new_type2) {
1208
1209         type = new_type1;
1210         while (type->byte_size == 0 && type->subtype != nullptr)
1211           type = type->subtype;
1212         new_size1 = type->byte_size;
1213
1214         type = new_type2;
1215         while (type->byte_size == 0 && type->subtype != nullptr)
1216           type = type->subtype;
1217         new_size2 = type->byte_size;
1218
1219       } else {
1220         if (match_pairs)
1221           state.match_equals(previous);
1222         return -1;
1223       }
1224     }
1225
1226     if (new_size1 > 0 && new_size1 == new_size2) {
1227       type = new_type1;
1228       size = new_size1;
1229     }
1230
1231     if (offset1 == 0 && offset2 == 0 &&
1232         !previous->insert(simgrid::mc::makeHeapLocationPair(block1, frag1, block2, frag2)).second) {
1233       if (match_pairs)
1234         state.match_equals(previous);
1235       return 0;
1236     }
1237
1238     if (size <= 0) {
1239       if (match_pairs)
1240         state.match_equals(previous);
1241       return 0;
1242     }
1243
1244     if ((heapinfo1->busy_frag.ignore[frag1] > 0) &&
1245         (heapinfo2->busy_frag.ignore[frag2] == heapinfo1->busy_frag.ignore[frag1]))
1246       check_ignore = heapinfo1->busy_frag.ignore[frag1];
1247
1248   } else
1249     return 1;
1250
1251
1252   /* Start comparison */
1253   if (type)
1254     res_compare = compare_heap_area_with_type(state, process_index, area1, area2, snapshot1, snapshot2, previous, type,
1255                                               size, check_ignore, pointer_level);
1256   else
1257     res_compare = compare_heap_area_without_type(state, process_index, area1, area2, snapshot1, snapshot2, previous,
1258                                                  size, check_ignore);
1259
1260   if (res_compare == 1)
1261     return res_compare;
1262
1263   if (match_pairs)
1264     state.match_equals(previous);
1265   return 0;
1266 }
1267
1268 }
1269 }
1270
1271 /************************** Snapshot comparison *******************************/
1272 /******************************************************************************/
1273
1274 static int compare_areas_with_type(simgrid::mc::StateComparator& state,
1275                                    int process_index,
1276                                    void* real_area1, simgrid::mc::Snapshot* snapshot1, mc_mem_region_t region1,
1277                                    void* real_area2, simgrid::mc::Snapshot* snapshot2, mc_mem_region_t region2,
1278                                    simgrid::mc::Type* type, int pointer_level)
1279 {
1280   simgrid::mc::Process* process = &mc_model_checker->process();
1281
1282   simgrid::mc::Type* subtype;
1283   simgrid::mc::Type* subsubtype;
1284   int elm_size;
1285   int i;
1286   int res;
1287
1288   top:
1289   switch (type->type) {
1290   case DW_TAG_unspecified_type:
1291     return 1;
1292
1293   case DW_TAG_base_type:
1294   case DW_TAG_enumeration_type:
1295   case DW_TAG_union_type:
1296     return MC_snapshot_region_memcmp(real_area1, region1, real_area2, region2, type->byte_size) != 0;
1297   case DW_TAG_typedef:
1298   case DW_TAG_volatile_type:
1299   case DW_TAG_const_type:
1300     // Poor man's TCO:
1301     type = type->subtype;
1302     goto top;
1303   case DW_TAG_array_type:
1304     subtype = type->subtype;
1305     switch (subtype->type) {
1306     case DW_TAG_unspecified_type:
1307       return 1;
1308
1309     case DW_TAG_base_type:
1310     case DW_TAG_enumeration_type:
1311     case DW_TAG_pointer_type:
1312     case DW_TAG_reference_type:
1313     case DW_TAG_rvalue_reference_type:
1314     case DW_TAG_structure_type:
1315     case DW_TAG_class_type:
1316     case DW_TAG_union_type:
1317       if (subtype->full_type)
1318         subtype = subtype->full_type;
1319       elm_size = subtype->byte_size;
1320       break;
1321     case DW_TAG_const_type:
1322     case DW_TAG_typedef:
1323     case DW_TAG_volatile_type:
1324       subsubtype = subtype->subtype;
1325       if (subsubtype->full_type)
1326         subsubtype = subsubtype->full_type;
1327       elm_size = subsubtype->byte_size;
1328       break;
1329     default:
1330       return 0;
1331       break;
1332     }
1333     for (i = 0; i < type->element_count; i++) {
1334       size_t off = i * elm_size;
1335       res = compare_areas_with_type(state, process_index,
1336             (char*) real_area1 + off, snapshot1, region1,
1337             (char*) real_area2 + off, snapshot2, region2,
1338             type->subtype, pointer_level);
1339       if (res == 1)
1340         return res;
1341     }
1342     break;
1343   case DW_TAG_pointer_type:
1344   case DW_TAG_reference_type:
1345   case DW_TAG_rvalue_reference_type:
1346   {
1347     void* addr_pointed1 = MC_region_read_pointer(region1, real_area1);
1348     void* addr_pointed2 = MC_region_read_pointer(region2, real_area2);
1349
1350     if (type->subtype && type->subtype->type == DW_TAG_subroutine_type)
1351       return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
1352     if (addr_pointed1 == nullptr && addr_pointed2 == nullptr)
1353       return 0;
1354     if (addr_pointed1 == nullptr || addr_pointed2 == nullptr)
1355       return 1;
1356     if (!state.compared_pointers.insert(
1357         std::make_pair(addr_pointed1, addr_pointed2)).second)
1358       return 0;
1359
1360     pointer_level++;
1361
1362       // Some cases are not handled here:
1363       // * the pointers lead to different areas (one to the heap, the other to the RW segment ...);
1364       // * a pointer leads to the read-only segment of the current object;
1365       // * a pointer lead to a different ELF object.
1366
1367       if (addr_pointed1 > process->heap_address
1368           && addr_pointed1 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot1)) {
1369         if (!
1370             (addr_pointed2 > process->heap_address
1371              && addr_pointed2 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot2)))
1372           return 1;
1373         // The pointers are both in the heap:
1374         return simgrid::mc::compare_heap_area(state,
1375           process_index, addr_pointed1, addr_pointed2, snapshot1,
1376           snapshot2, nullptr, type->subtype, pointer_level);
1377       }
1378
1379       // The pointers are both in the current object R/W segment:
1380       else if (region1->contain(simgrid::mc::remote(addr_pointed1))) {
1381         if (!region2->contain(simgrid::mc::remote(addr_pointed2)))
1382           return 1;
1383         if (!type->type_id)
1384           return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
1385         else
1386           return compare_areas_with_type(state, process_index,
1387                                          addr_pointed1, snapshot1, region1,
1388                                          addr_pointed2, snapshot2, region2,
1389                                          type->subtype, pointer_level);
1390       }
1391
1392       // TODO, We do not handle very well the case where
1393       // it belongs to a different (non-heap) region from the current one.
1394
1395       else
1396         return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
1397
1398     break;
1399   }
1400   case DW_TAG_structure_type:
1401   case DW_TAG_class_type:
1402     for(simgrid::mc::Member& member : type->members) {
1403       void *member1 = simgrid::dwarf::resolve_member(
1404         real_area1, type, &member, snapshot1, process_index);
1405       void *member2 = simgrid::dwarf::resolve_member(
1406         real_area2, type, &member, snapshot2, process_index);
1407       mc_mem_region_t subregion1 = mc_get_region_hinted(member1, snapshot1, process_index, region1);
1408       mc_mem_region_t subregion2 = mc_get_region_hinted(member2, snapshot2, process_index, region2);
1409       res =
1410           compare_areas_with_type(state, process_index,
1411                                   member1, snapshot1, subregion1,
1412                                   member2, snapshot2, subregion2,
1413                                   member.type, pointer_level);
1414       if (res == 1)
1415         return res;
1416     }
1417     break;
1418   case DW_TAG_subroutine_type:
1419     return -1;
1420     break;
1421   default:
1422     XBT_VERB("Unknown case: %d", type->type);
1423     break;
1424   }
1425
1426   return 0;
1427 }
1428
1429 static int compare_global_variables(
1430   simgrid::mc::StateComparator& state,
1431   simgrid::mc::ObjectInformation* object_info,
1432   int process_index,
1433   mc_mem_region_t r1, mc_mem_region_t r2,
1434   simgrid::mc::Snapshot* snapshot1, simgrid::mc::Snapshot* snapshot2)
1435 {
1436   xbt_assert(r1 && r2, "Missing region.");
1437
1438 #if HAVE_SMPI
1439   if (r1->storage_type() == simgrid::mc::StorageType::Privatized) {
1440     xbt_assert(process_index >= 0);
1441     if (r2->storage_type() != simgrid::mc::StorageType::Privatized)
1442       return 1;
1443
1444     size_t process_count = MC_smpi_process_count();
1445     xbt_assert(process_count == r1->privatized_data().size()
1446       && process_count == r2->privatized_data().size());
1447
1448     // Compare the global variables separately for each simulates process:
1449     for (size_t process_index = 0; process_index < process_count; process_index++) {
1450       if (compare_global_variables(state,
1451           object_info, process_index,
1452           &r1->privatized_data()[process_index],
1453           &r2->privatized_data()[process_index],
1454           snapshot1, snapshot2))
1455         return 1;
1456     }
1457     return 0;
1458   }
1459 #else
1460   xbt_assert(r1->storage_type() != simgrid::mc::StorageType::Privatized);
1461 #endif
1462   xbt_assert(r2->storage_type() != simgrid::mc::StorageType::Privatized);
1463
1464   std::vector<simgrid::mc::Variable>& variables = object_info->global_variables;
1465
1466   for (simgrid::mc::Variable& current_var : variables) {
1467
1468     // If the variable is not in this object, skip it:
1469     // We do not expect to find a pointer to something which is not reachable
1470     // by the global variables.
1471     if ((char *) current_var.address < (char *) object_info->start_rw
1472         || (char *) current_var.address > (char *) object_info->end_rw)
1473       continue;
1474
1475     simgrid::mc::Type* bvariable_type = current_var.type;
1476     int res = compare_areas_with_type(state, process_index,
1477                                 (char *) current_var.address, snapshot1, r1,
1478                                 (char *) current_var.address, snapshot2, r2,
1479                                 bvariable_type, 0);
1480     if (res == 1) {
1481       XBT_VERB("Global variable %s (%p) is different between snapshots",
1482                current_var.name.c_str(),
1483                (char *) current_var.address);
1484       return 1;
1485     }
1486
1487   }
1488
1489   return 0;
1490
1491 }
1492
1493 static int compare_local_variables(simgrid::mc::StateComparator& state,
1494                                    int process_index,
1495                                    simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
1496                                    simgrid::mc::Snapshot* snapshot2,
1497                                    mc_snapshot_stack_t stack1,
1498                                    mc_snapshot_stack_t stack2)
1499 {
1500   if (stack1->local_variables.size() != stack2->local_variables.size()) {
1501     XBT_VERB("Different number of local variables");
1502     return 1;
1503   }
1504
1505     unsigned int cursor = 0;
1506     local_variable_t current_var1, current_var2;
1507     int res;
1508     while (cursor < stack1->local_variables.size()) {
1509       current_var1 = &stack1->local_variables[cursor];
1510       current_var2 = &stack1->local_variables[cursor];
1511       if (current_var1->name != current_var2->name
1512           || current_var1->subprogram != current_var2->subprogram
1513           || current_var1->ip != current_var2->ip) {
1514         // TODO, fix current_varX->subprogram->name to include name if DW_TAG_inlined_subprogram
1515         XBT_VERB
1516             ("Different name of variable (%s - %s) "
1517              "or frame (%s - %s) or ip (%lu - %lu)",
1518              current_var1->name.c_str(),
1519              current_var2->name.c_str(),
1520              current_var1->subprogram->name.c_str(),
1521              current_var2->subprogram->name.c_str(),
1522              current_var1->ip, current_var2->ip);
1523         return 1;
1524       }
1525       // TODO, fix current_varX->subprogram->name to include name if DW_TAG_inlined_subprogram
1526
1527         simgrid::mc::Type* subtype = current_var1->type;
1528         res =
1529             compare_areas_with_type(state, process_index,
1530                                     current_var1->address, snapshot1, mc_get_snapshot_region(current_var1->address, snapshot1, process_index),
1531                                     current_var2->address, snapshot2, mc_get_snapshot_region(current_var2->address, snapshot2, process_index),
1532                                     subtype, 0);
1533
1534       if (res == 1) {
1535         // TODO, fix current_varX->subprogram->name to include name if DW_TAG_inlined_subprogram
1536         XBT_VERB
1537             ("Local variable %s (%p - %p) in frame %s "
1538              "is different between snapshots",
1539              current_var1->name.c_str(),
1540              current_var1->address,
1541              current_var2->address,
1542              current_var1->subprogram->name.c_str());
1543         return res;
1544       }
1545       cursor++;
1546     }
1547     return 0;
1548 }
1549
1550 namespace simgrid {
1551 namespace mc {
1552
1553 static std::unique_ptr<simgrid::mc::StateComparator> state_comparator;
1554
1555 int snapshot_compare(int num1, simgrid::mc::Snapshot* s1, int num2, simgrid::mc::Snapshot* s2)
1556 {
1557   // TODO, make this a field of ModelChecker or something similar
1558
1559   if (state_comparator == nullptr)
1560     state_comparator = std::unique_ptr<StateComparator>(new StateComparator());
1561   else
1562     state_comparator->clear();
1563
1564   simgrid::mc::Process* process = &mc_model_checker->process();
1565
1566   int errors = 0;
1567
1568   int hash_result = 0;
1569   if (_sg_mc_hash) {
1570     hash_result = (s1->hash != s2->hash);
1571     if (hash_result) {
1572       XBT_VERB("(%d - %d) Different hash: 0x%" PRIx64 "--0x%" PRIx64, num1, num2, s1->hash, s2->hash);
1573 #ifndef MC_DEBUG
1574       return 1;
1575 #endif
1576     } else
1577       XBT_VERB("(%d - %d) Same hash: 0x%" PRIx64, num1, num2, s1->hash);
1578   }
1579
1580   /* Compare enabled processes */
1581   if (s1->enabled_processes != s2->enabled_processes) {
1582     XBT_VERB("(%d - %d) Different amount of enabled processes", num1, num2);
1583     return 1;
1584   }
1585
1586   /* Compare size of stacks */
1587   int is_diff = 0;
1588   for (unsigned long i = 0; i < s1->stacks.size(); i++) {
1589     size_t size_used1 = s1->stack_sizes[i];
1590     size_t size_used2 = s2->stack_sizes[i];
1591     if (size_used1 != size_used2) {
1592 #ifdef MC_DEBUG
1593       XBT_DEBUG("(%d - %d) Different size used in stacks: %zu - %zu", num1, num2, size_used1, size_used2);
1594       errors++;
1595       is_diff = 1;
1596 #else
1597 #ifdef MC_VERBOSE
1598       XBT_VERB("(%d - %d) Different size used in stacks: %zu - %zu", num1, num2, size_used1, size_used2);
1599 #endif
1600       return 1;
1601 #endif
1602     }
1603   }
1604   if (is_diff) // do not proceed if there is any stacks that don't match
1605     return 1;
1606
1607   /* Init heap information used in heap comparison algorithm */
1608   xbt_mheap_t heap1 = (xbt_mheap_t)s1->read_bytes(
1609     alloca(sizeof(struct mdesc)), sizeof(struct mdesc),
1610     remote(process->heap_address),
1611     simgrid::mc::ProcessIndexMissing, simgrid::mc::ReadOptions::lazy());
1612   xbt_mheap_t heap2 = (xbt_mheap_t)s2->read_bytes(
1613     alloca(sizeof(struct mdesc)), sizeof(struct mdesc),
1614     remote(process->heap_address),
1615     simgrid::mc::ProcessIndexMissing, simgrid::mc::ReadOptions::lazy());
1616   int res_init = state_comparator->initHeapInformation(heap1, heap2, &s1->to_ignore, &s2->to_ignore);
1617
1618   if (res_init == -1) {
1619 #ifdef MC_DEBUG
1620     XBT_DEBUG("(%d - %d) Different heap information", num1, num2);
1621     errors++;
1622 #else
1623 #ifdef MC_VERBOSE
1624     XBT_VERB("(%d - %d) Different heap information", num1, num2);
1625 #endif
1626
1627     return 1;
1628 #endif
1629   }
1630
1631   /* Stacks comparison */
1632   int diff_local = 0;
1633   for (unsigned int cursor = 0; cursor < s1->stacks.size(); cursor++) {
1634     mc_snapshot_stack_t stack1 = &s1->stacks[cursor];
1635     mc_snapshot_stack_t stack2 = &s2->stacks[cursor];
1636
1637     if (stack1->process_index != stack2->process_index) {
1638       diff_local = 1;
1639       XBT_DEBUG("(%d - %d) Stacks with different process index (%i vs %i)", num1, num2,
1640         stack1->process_index, stack2->process_index);
1641     }
1642     else diff_local = compare_local_variables(*state_comparator,
1643       stack1->process_index, s1, s2, stack1, stack2);
1644     if (diff_local > 0) {
1645 #ifdef MC_DEBUG
1646       XBT_DEBUG("(%d - %d) Different local variables between stacks %d", num1,
1647                 num2, cursor + 1);
1648       errors++;
1649       is_diff = 1;
1650 #else
1651
1652 #ifdef MC_VERBOSE
1653       XBT_VERB("(%d - %d) Different local variables between stacks %d", num1,
1654                num2, cursor + 1);
1655 #endif
1656
1657       return 1;
1658 #endif
1659     }
1660   }
1661
1662   size_t regions_count = s1->snapshot_regions.size();
1663   // TODO, raise a difference instead?
1664   xbt_assert(regions_count == s2->snapshot_regions.size());
1665
1666   for (size_t k = 0; k != regions_count; ++k) {
1667     mc_mem_region_t region1 = s1->snapshot_regions[k].get();
1668     mc_mem_region_t region2 = s2->snapshot_regions[k].get();
1669
1670     // Preconditions:
1671     if (region1->region_type() != simgrid::mc::RegionType::Data)
1672       continue;
1673
1674     xbt_assert(region1->region_type() == region2->region_type());
1675     xbt_assert(region1->object_info() == region2->object_info());
1676     xbt_assert(region1->object_info());
1677
1678     std::string const& name = region1->object_info()->file_name;
1679
1680     /* Compare global variables */
1681     if (compare_global_variables(*state_comparator, region1->object_info(), simgrid::mc::ProcessIndexDisabled, region1,
1682                                  region2, s1, s2)) {
1683
1684 #ifdef MC_DEBUG
1685       XBT_DEBUG("(%d - %d) Different global variables in %s",
1686         num1, num2, name.c_str());
1687       errors++;
1688 #else
1689 #ifdef MC_VERBOSE
1690       XBT_VERB("(%d - %d) Different global variables in %s",
1691         num1, num2, name.c_str());
1692 #endif
1693
1694       return 1;
1695 #endif
1696     }
1697   }
1698
1699   /* Compare heap */
1700   if (simgrid::mc::mmalloc_compare_heap(*state_comparator, s1, s2) > 0) {
1701
1702 #ifdef MC_DEBUG
1703     XBT_DEBUG("(%d - %d) Different heap (mmalloc_compare)", num1, num2);
1704     errors++;
1705 #else
1706
1707 #ifdef MC_VERBOSE
1708     XBT_VERB("(%d - %d) Different heap (mmalloc_compare)", num1, num2);
1709 #endif
1710     return 1;
1711 #endif
1712   }
1713
1714 #ifdef MC_VERBOSE
1715   if (errors || hash_result)
1716     XBT_VERB("(%d - %d) Difference found", num1, num2);
1717   else
1718     XBT_VERB("(%d - %d) No difference found", num1, num2);
1719 #endif
1720
1721 #if defined(MC_DEBUG) && defined(MC_VERBOSE)
1722   if (_sg_mc_hash) {
1723     // * false positive SHOULD be avoided.
1724     // * There MUST not be any false negative.
1725
1726     XBT_VERB("(%d - %d) State equality hash test is %s %s", num1, num2,
1727              (hash_result != 0) == (errors != 0) ? "true" : "false",
1728              !hash_result ? "positive" : "negative");
1729   }
1730 #endif
1731
1732   return errors > 0 || hash_result;
1733 }
1734
1735 }
1736 }