Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Desactivate an historical MC_assert so that model-checking Chord get a chance to...
[simgrid.git] / examples / msg / chord / chord.c
index 15d3423..a3b7830 100644 (file)
@@ -9,11 +9,19 @@
 #include "msg/msg.h"
 #include "xbt/log.h"
 #include "xbt/asserts.h"
-#include "mc/modelchecker.h"
-#include "mc/mc.h"
-#include "xbt/xbt_os_time.h"
+#include "simgrid/modelchecker.h"
 
-XBT_LOG_NEW_DEFAULT_CATEGORY(msg_chord,
+/** @addtogroup MSG_examples
+ *
+ *  - <b>chord/chord.c: Classical Chord P2P protocol</b>
+ *    This example implements the well known Chord P2P protocol. Its
+ *    main advantage is that it constitute a fully working non-trivial
+ *    example. In addition, its implementation is rather efficient, as 
+ *    demonstrated in http://hal.inria.fr/inria-00602216/
+ */
+
+ XBT_LOG_NEW_DEFAULT_CATEGORY(msg_chord,
                              "Messages specific for this msg example");
 
 #define COMM_SIZE 10
@@ -31,18 +39,18 @@ static int periodic_lookup_delay = 10;
 
 extern long int smx_total_comms;
 
-/**
+/*
  * Finger element.
  */
-typedef struct finger {
+typedef struct s_finger {
   int id;
   char mailbox[MAILBOX_NAME_SIZE]; // string representation of the id
 } s_finger_t, *finger_t;
 
-/**
+/*
  * Node data.
  */
-typedef struct node {
+typedef struct s_node {
   int id;                                 // my id
   char mailbox[MAILBOX_NAME_SIZE];        // my mailbox name (string representation of the id)
   s_finger_t *fingers;                    // finger table, of size nb_bits (fingers[0] is my successor)
@@ -66,10 +74,10 @@ typedef enum {
   TASK_PREDECESSOR_LEAVING
 } e_task_type_t;
 
-/**
+/*
  * Data attached with the tasks sent and received
  */
-typedef struct task_data {
+typedef struct s_task_data {
   e_task_type_t type;                     // type of task
   int request_id;                         // id paramater (used by some types of tasks)
   int request_finger;                     // finger parameter (used by some types of tasks)
@@ -82,6 +90,7 @@ static int *powers2;
 
 // utility functions
 static void chord_initialize(void);
+static void chord_exit(void);
 static int normalize(int id);
 static int is_in_interval(int id, int start, int end);
 static void get_mailbox(int host_id, char* mailbox);
@@ -92,7 +101,7 @@ static void set_predecessor(node_t node, int predecessor_id);
 
 // process functions
 static int node(int argc, char *argv[]);
-static void handle_task(node_t node, m_task_t task);
+static void handle_task(node_t node, msg_task_t task);
 
 // Chord core
 static void create(node_t node);
@@ -108,7 +117,7 @@ static void remote_notify(node_t node, int notify_to, int predecessor_candidate_
 static void fix_fingers(node_t node);
 static void check_predecessor(node_t node);
 static void random_lookup(node_t);
-static void quit_notify(node_t node, int to);
+static void quit_notify(node_t node);
 
 /**
  * \brief Global initialization of the Chord simulation.
@@ -127,6 +136,11 @@ static void chord_initialize(void)
   XBT_DEBUG("Sets nb_keys to %d", nb_keys);
 }
 
+static void chord_exit(void)
+{
+  xbt_free(powers2);
+}
+
 /**
  * \brief Turns an id into an equivalent id in [0, nb_keys).
  * \param id an id
@@ -139,7 +153,7 @@ static int normalize(int id)
 }
 
 /**
- * \brief Returns whether a id belongs to the interval [start, end].
+ * \brief Returns whether an id belongs to the interval [start, end].
  *
  * The parameters are noramlized to make sure they are between 0 and nb_keys - 1).
  * 1 belongs to [62, 3]
@@ -256,14 +270,14 @@ static void set_predecessor(node_t node, int predecessor_id)
 int node(int argc, char *argv[])
 {
   /* Reduce the run size for the MC */
-  if(MC_IS_ENABLED){
+  if(MC_is_active()){
     periodic_stabilize_delay = 8;
     periodic_fix_fingers_delay = 8;
     periodic_check_predecessor_delay = 8;
   }
 
   double init_time = MSG_get_clock();
-  m_task_t task_received = NULL;
+  msg_task_t task_received = NULL;
   int i;
   int join_success = 0;
   double deadline;
@@ -309,8 +323,8 @@ int node(int argc, char *argv[])
 
   if (join_success) {
     while (MSG_get_clock() < init_time + deadline
-//     && MSG_get_clock() < node.last_change_date + 1000
-       && MSG_get_clock() < max_simulation_time) {
+//      && MSG_get_clock() < node.last_change_date + 1000
+        && MSG_get_clock() < max_simulation_time) {
 
       if (node.comm_receive == NULL) {
         task_received = NULL;
@@ -333,22 +347,22 @@ int node(int argc, char *argv[])
           check_predecessor(&node);
           next_check_predecessor_date = MSG_get_clock() + periodic_check_predecessor_delay;
         }
-       else if (MSG_get_clock() >= next_lookup_date) {
-         random_lookup(&node);
-         next_lookup_date = MSG_get_clock() + periodic_lookup_delay;
-       }
+        else if (MSG_get_clock() >= next_lookup_date) {
+          random_lookup(&node);
+          next_lookup_date = MSG_get_clock() + periodic_lookup_delay;
+        }
         else {
           // nothing to do: sleep for a while
           MSG_process_sleep(5);
         }
-      }
-      else {
+      } else {
         // a transfer has occured
 
-        MSG_error_t status = MSG_comm_get_status(node.comm_receive);
+        msg_error_t status = MSG_comm_get_status(node.comm_receive);
 
         if (status != MSG_OK) {
           XBT_DEBUG("Failed to receive a task. Nevermind.");
+          MSG_comm_destroy(node.comm_receive);
           node.comm_receive = NULL;
         }
         else {
@@ -358,35 +372,12 @@ int node(int argc, char *argv[])
           handle_task(&node, task_received);
         }
       }
-
-      // see if some communications are finished
-      /*
-      while ((index = MSG_comm_testany(node.comms)) != -1) {
-        comm_send = xbt_dynar_get_as(node.comms, index, msg_comm_t);
-        MSG_error_t status = MSG_comm_get_status(comm_send);
-        xbt_dynar_remove_at(node.comms, index, &comm_send);
-        XBT_DEBUG("Communication %p is finished with status %d, dynar size is now %lu",
-            comm_send, status, xbt_dynar_length(node.comms));
-       m_task_t task = MSG_comm_get_task(comm_send);
-        MSG_comm_destroy(comm_send);
-       if (status != MSG_OK) {
-         task_data_destroy(MSG_task_get_data(task));
-         MSG_task_destroy(task);
-       }
-      }
-      */
     }
 
-    // clean unfinished comms sent
-   /* unsigned int cursor;
-    xbt_dynar_foreach(node.comms, cursor, comm_send) {
-      m_task_t task = MSG_comm_get_task(comm_send);
-      MSG_task_cancel(task);
-      task_data_destroy(MSG_task_get_data(task));
-      MSG_task_destroy(task);
-      MSG_comm_destroy(comm_send);
-      // FIXME: the task is actually not destroyed because MSG thinks that the other side (whose process is dead) is still using it
-    }*/
+    if (node.comm_receive) {
+      MSG_comm_destroy(node.comm_receive);
+      node.comm_receive = NULL;
+    }
 
     // leave the ring
     leave(&node);
@@ -403,7 +394,7 @@ int node(int argc, char *argv[])
  * \param task the task to handle (don't touch it then:
  * it will be destroyed, reused or forwarded)
  */
-static void handle_task(node_t node, m_task_t task) {
+static void handle_task(node_t node, msg_task_t task) {
 
   XBT_DEBUG("Handling task %p", task);
   char mailbox[MAILBOX_NAME_SIZE];
@@ -421,7 +412,7 @@ static void handle_task(node_t node, m_task_t task) {
         task_data->answer_id = node->fingers[0].id;
         XBT_DEBUG("Sending back a 'Find Successor Answer' to %s (mailbox %s): the successor of %d is %d",
             task_data->issuer_host_name,
-           task_data->answer_to,
+            task_data->answer_to,
             task_data->request_id, task_data->answer_id);
         MSG_task_dsend(task, task_data->answer_to, task_free);
       }
@@ -477,7 +468,7 @@ static void handle_task(node_t node, m_task_t task) {
 
     case TASK_FIND_SUCCESSOR_ANSWER:
     case TASK_GET_PREDECESSOR_ANSWER:
-      XBT_DEBUG("Ignoring unexpected task of type %d (%p)", type, task);
+      XBT_DEBUG("Ignoring unexpected task of type %d (%p)", (int)type, task);
       task_free(task);
       break;
   }
@@ -532,51 +523,41 @@ static int join(node_t node, int known_id)
 static void leave(node_t node)
 {
   XBT_DEBUG("Well Guys! I Think it's time for me to quit ;)");
-  quit_notify(node, 1);  // notify to my successor ( >>> 1 );
-  quit_notify(node, -1); // notify my predecessor  ( >>> -1);
-  // TODO ...
+  quit_notify(node);
 }
 
 /*
- * \brief Notifies the successor or the predecessor of the current node
+ * \brief Notifies the successor and the predecessor of the current node
  * of the departure
  * \param node the current node
- * \param to 1 to notify the successor, -1 to notify the predecessor
- * FIXME: notify both nodes with only one call
  */
-static void quit_notify(node_t node, int to)
+static void quit_notify(node_t node)
 {
-  /* TODO
-  task_data_t req_data = xbt_new0(s_task_data_t, 1);
-  req_data->request_id = node->id;
-  req_data->successor_id = node->fingers[0].id;
-  req_data->pred_id = node->pred_id;
+  char mailbox[MAILBOX_NAME_SIZE];
+  //send the PREDECESSOR_LEAVING to our successor
+  task_data_t req_data = xbt_new0(s_task_data_t,1);
+  req_data->type = TASK_PREDECESSOR_LEAVING;
+  req_data->request_id = node->pred_id;
+  get_mailbox(node->id, req_data->answer_to);
   req_data->issuer_host_name = MSG_host_get_name(MSG_host_self());
-  req_data->answer_to = NULL;
-  const char* task_name = NULL;
-  const char* to_mailbox = NULL;
-  if (to == 1) {    // notify my successor
-    to_mailbox = node->fingers[0].mailbox;
-    XBT_INFO("Telling my Successor %d about my departure via mailbox %s",
-         node->fingers[0].id, to_mailbox);
-    req_data->type = TASK_PREDECESSOR_LEAVING;
-  }
-  else if (to == -1) {    // notify my predecessor
 
-    if (node->pred_id == -1) {
-      return;
-    }
+  msg_task_t task_sent = MSG_task_create(NULL, COMP_SIZE, COMM_SIZE, req_data);
+  XBT_DEBUG("Sending a 'PREDECESSOR_LEAVING' to my successor %d",node->fingers[0].id);
+  MSG_task_send_with_timeout(task_sent, node->fingers[0].mailbox, timeout);
+
+  //send the SUCCESSOR_LEAVING to our predecessor
+  get_mailbox(node->pred_id, mailbox);
+  task_data_t req_data_s = xbt_new0(s_task_data_t,1);
+  req_data_s->type = TASK_SUCCESSOR_LEAVING;
+  req_data_s->request_id = node->fingers[0].id;
+  req_data_s->request_id = node->pred_id;
+  get_mailbox(node->id, req_data_s->answer_to);
+  req_data_s->issuer_host_name = MSG_host_get_name(MSG_host_self());
+
+  msg_task_t task_sent_s = MSG_task_create(NULL, COMP_SIZE, COMM_SIZE, req_data_s);
+  XBT_DEBUG("Sending a 'SUCCESSOR_LEAVING' to my predecessor %d",node->pred_id);
+  MSG_task_send_with_timeout(task_sent_s, mailbox, timeout);
 
-    to_mailbox = node->pred_mailbox;
-    XBT_INFO("Telling my Predecessor %d about my departure via mailbox %s",
-         node->pred_id, to_mailbox);
-    req_data->type = TASK_SUCCESSOR_LEAVING;
-  }
-  m_task_t task = MSG_task_create(NULL, COMP_SIZE, COMM_SIZE, req_data);
-  //char* mailbox = get_mailbox(to_mailbox);
-  msg_comm_t comm = MSG_task_isend(task, to_mailbox);
-  xbt_dynar_push(node->comms, &comm);
-  */
 }
 
 /**
@@ -617,9 +598,9 @@ static int remote_find_successor(node_t node, int ask_to, int id)
   req_data->issuer_host_name = MSG_host_get_name(MSG_host_self());
 
   // send a "Find Successor" request to ask_to_id
-  m_task_t task_sent = MSG_task_create(NULL, COMP_SIZE, COMM_SIZE, req_data);
+  msg_task_t task_sent = MSG_task_create(NULL, COMP_SIZE, COMM_SIZE, req_data);
   XBT_DEBUG("Sending a 'Find Successor' request (task %p) to %d for id %d", task_sent, ask_to, id);
-  MSG_error_t res = MSG_task_send_with_timeout(task_sent, mailbox, timeout);
+  msg_error_t res = MSG_task_send_with_timeout(task_sent, mailbox, timeout);
 
   if (res != MSG_OK) {
     XBT_DEBUG("Failed to send the 'Find Successor' request (task %p) to %d for id %d",
@@ -634,7 +615,7 @@ static int remote_find_successor(node_t node, int ask_to, int id)
 
     do {
       if (node->comm_receive == NULL) {
-        m_task_t task_received = NULL;
+        msg_task_t task_received = NULL;
         node->comm_receive = MSG_task_irecv(&task_received, node->mailbox);
       }
 
@@ -642,24 +623,34 @@ static int remote_find_successor(node_t node, int ask_to, int id)
 
       if (res != MSG_OK) {
         XBT_DEBUG("Failed to receive the answer to my 'Find Successor' request (task %p): %d",
-            task_sent, res);
+                  task_sent, (int)res);
         stop = 1;
-       MSG_comm_destroy(node->comm_receive);
-       node->comm_receive = NULL;
+        MSG_comm_destroy(node->comm_receive);
+        node->comm_receive = NULL;
       }
       else {
-        m_task_t task_received = MSG_comm_get_task(node->comm_receive);
+        msg_task_t task_received = MSG_comm_get_task(node->comm_receive);
         XBT_DEBUG("Received a task (%p)", task_received);
         task_data_t ans_data = MSG_task_get_data(task_received);
 
-       if (MC_IS_ENABLED) {
-         MC_assert(task_received == task_sent);
-       }
+       // Once upon a time, our code assumed that here, task_received != task_sent all the time
+       // 
+       // This assumption is wrong (as messages from differing round can interleave), leading to a bug in our code.
+       // We failed to find this bug directly, as it only occured on large platforms, leading to hardly usable traces.
+       // Instead, we used the model-checker to track down the issue by adding the following test here in the code:
+       //   if (MC_is_active()) {
+       //      MC_assert(task_received == task_sent);
+        //   }
+       // That explained the bug in a snap, with a very cool example and everything.
+       // 
+       // This MC_assert is now desactivated as the case is now properly handled in our code and we don't want the
+       //   MC to fail any further under that condition, but this comment is here to as a memorial for this first 
+       //   brillant victory of the model-checking in the SimGrid community :)
 
         if (task_received != task_sent) {
           // this is not the expected answer
-         MSG_comm_destroy(node->comm_receive);
-         node->comm_receive = NULL;
+          MSG_comm_destroy(node->comm_receive);
+          node->comm_receive = NULL;
           handle_task(node, task_received);
         }
         else {
@@ -668,8 +659,8 @@ static int remote_find_successor(node_t node, int ask_to, int id)
               ans_data->request_id, task_received, id, ans_data->answer_id);
           successor = ans_data->answer_id;
           stop = 1;
-         MSG_comm_destroy(node->comm_receive);
-         node->comm_receive = NULL;
+          MSG_comm_destroy(node->comm_receive);
+          node->comm_receive = NULL;
           task_free(task_received);
         }
       }
@@ -699,8 +690,8 @@ static int remote_get_predecessor(node_t node, int ask_to)
 
   // send a "Get Predecessor" request to ask_to_id
   XBT_DEBUG("Sending a 'Get Predecessor' request to %d", ask_to);
-  m_task_t task_sent = MSG_task_create(NULL, COMP_SIZE, COMM_SIZE, req_data);
-  MSG_error_t res = MSG_task_send_with_timeout(task_sent, mailbox, timeout);
+  msg_task_t task_sent = MSG_task_create(NULL, COMP_SIZE, COMM_SIZE, req_data);
+  msg_error_t res = MSG_task_send_with_timeout(task_sent, mailbox, timeout);
 
   if (res != MSG_OK) {
     XBT_DEBUG("Failed to send the 'Get Predecessor' request (task %p) to %d",
@@ -715,7 +706,7 @@ static int remote_get_predecessor(node_t node, int ask_to)
 
     do {
       if (node->comm_receive == NULL) { // FIXME simplify this
-        m_task_t task_received = NULL;
+        msg_task_t task_received = NULL;
         node->comm_receive = MSG_task_irecv(&task_received, node->mailbox);
       }
 
@@ -723,22 +714,22 @@ static int remote_get_predecessor(node_t node, int ask_to)
 
       if (res != MSG_OK) {
         XBT_DEBUG("Failed to receive the answer to my 'Get Predecessor' request (task %p): %d",
-            task_sent, res);
+            task_sent, (int)res);
         stop = 1;
-       MSG_comm_destroy(node->comm_receive);
-       node->comm_receive = NULL;
+        MSG_comm_destroy(node->comm_receive);
+        node->comm_receive = NULL;
       }
       else {
-        m_task_t task_received = MSG_comm_get_task(node->comm_receive);
+        msg_task_t task_received = MSG_comm_get_task(node->comm_receive);
         task_data_t ans_data = MSG_task_get_data(task_received);
 
-       if (MC_IS_ENABLED) {
-         MC_assert(task_received == task_sent);
-       }
+        if (MC_is_active()) {
+          MC_assert(task_received == task_sent);
+        }
 
         if (task_received != task_sent) {
-         MSG_comm_destroy(node->comm_receive);
-         node->comm_receive = NULL;
+          MSG_comm_destroy(node->comm_receive);
+          node->comm_receive = NULL;
           handle_task(node, task_received);
         }
         else {
@@ -746,8 +737,8 @@ static int remote_get_predecessor(node_t node, int ask_to)
               task_received, ask_to, ans_data->answer_id);
           predecessor_id = ans_data->answer_id;
           stop = 1;
-         MSG_comm_destroy(node->comm_receive);
-         node->comm_receive = NULL;
+          MSG_comm_destroy(node->comm_receive);
+          node->comm_receive = NULL;
           task_free(task_received);
         }
       }
@@ -830,18 +821,18 @@ static void notify(node_t node, int predecessor_candidate_id) {
  */
 static void remote_notify(node_t node, int notify_id, int predecessor_candidate_id) {
 
-  task_data_t req_data = xbt_new0(s_task_data_t, 1);
-  req_data->type = TASK_NOTIFY;
-  req_data->request_id = predecessor_candidate_id;
-  req_data->issuer_host_name = MSG_host_get_name(MSG_host_self());
-
-  // send a "Notify" request to notify_id
-  m_task_t task = MSG_task_create(NULL, COMP_SIZE, COMM_SIZE, req_data);
-  XBT_DEBUG("Sending a 'Notify' request (task %p) to %d", task, notify_id);
-  char mailbox[MAILBOX_NAME_SIZE];
-  get_mailbox(notify_id, mailbox);
-  MSG_task_dsend(task, mailbox, task_free);
-}
+      task_data_t req_data = xbt_new0(s_task_data_t, 1);
+      req_data->type = TASK_NOTIFY;
+      req_data->request_id = predecessor_candidate_id;
+      req_data->issuer_host_name = MSG_host_get_name(MSG_host_self());
+
+      // send a "Notify" request to notify_id
+      msg_task_t task = MSG_task_create(NULL, COMP_SIZE, COMM_SIZE, req_data);
+      XBT_DEBUG("Sending a 'Notify' request (task %p) to %d", task, notify_id);
+      char mailbox[MAILBOX_NAME_SIZE];
+      get_mailbox(notify_id, mailbox);
+      MSG_task_dsend(task, mailbox, task_free);
+    }
 
 /**
  * \brief This function is called periodically.
@@ -890,14 +881,13 @@ static void random_lookup(node_t node)
  */
 int main(int argc, char *argv[])
 {
+  MSG_init(&argc, argv);
   if (argc < 3) {
     printf("Usage: %s [-nb_bits=n] [-timeout=t] platform_file deployment_file\n", argv[0]);
     printf("example: %s ../msg_platform.xml chord.xml\n", argv[0]);
     exit(1);
   }
 
-  MSG_global_init(&argc, argv);
-
   char **options = &argv[1];
   while (!strncmp(options[0], "-", 1)) {
 
@@ -910,11 +900,11 @@ int main(int argc, char *argv[])
 
       length = strlen("-timeout=");
       if (!strncmp(options[0], "-timeout=", length) && strlen(options[0]) > length) {
-       timeout = atoi(options[0] + length);
-       XBT_DEBUG("Set timeout to %d", timeout);
+        timeout = atoi(options[0] + length);
+        XBT_DEBUG("Set timeout to %d", timeout);
       }
       else {
-       xbt_die("Invalid chord option '%s'", options[0]);
+        xbt_die("Invalid chord option '%s'", options[0]);
       }
     }
     options++;
@@ -925,17 +915,16 @@ int main(int argc, char *argv[])
 
   chord_initialize();
 
-  MSG_set_channel_number(0);
   MSG_create_environment(platform_file);
 
   MSG_function_register("node", node);
   MSG_launch_application(application_file);
 
-  MSG_error_t res = MSG_main();
+  msg_error_t res = MSG_main();
   XBT_CRITICAL("Messages created: %ld", smx_total_comms);
   XBT_INFO("Simulated time: %g", MSG_get_clock());
 
-  MSG_clean();
+  chord_exit();
 
   if (res == MSG_OK)
     return 0;