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[mc] Cleanup safety initialisation code
[simgrid.git] / src / mc / mc_global.c
index d520ffb..53235a4 100644 (file)
@@ -5,6 +5,7 @@
  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
 
 #include <string.h>
+#include <stdint.h>
 
 #include "mc_base.h"
 
@@ -35,6 +36,7 @@
 #include "mc_liveness.h"
 #include "mc_private.h"
 #include "mc_unw.h"
+#include "mc_smx.h"
 #endif
 #include "mc_record.h"
 #include "mc_protocol.h"
@@ -105,7 +107,7 @@ void MC_init()
   MC_init_pid(getpid(), -1);
 }
 
-void MC_init_pid(pid_t pid, int socket)
+static void MC_init_mode(void)
 {
   if (mc_mode == MC_MODE_NONE) {
     if (getenv(MC_ENV_SOCKET_FD)) {
@@ -114,15 +116,26 @@ void MC_init_pid(pid_t pid, int socket)
       mc_mode = MC_MODE_STANDALONE;
     }
   }
+}
 
-  mc_time = xbt_new0(double, simix_process_maxpid);
-
+void MC_init_pid(pid_t pid, int socket)
+{
   /* Initialize the data structures that must be persistent across every
      iteration of the model-checker (in RAW memory) */
 
   xbt_mheap_t heap = mmalloc_set_current_heap(mc_heap);
 
   mc_model_checker = MC_model_checker_new(pid, socket);
+  if (mc_mode == MC_MODE_SERVER) {
+    unsigned long maxpid;
+    MC_process_read_variable(&mc_model_checker->process, "simix_process_maxpid",
+      &maxpid, sizeof(maxpid));
+    simix_process_maxpid = maxpid;
+  }
+
+  mmalloc_set_current_heap(std_heap);
+  mc_time = xbt_new0(double, MC_smx_get_maxpid());
+  mmalloc_set_current_heap(mc_heap);
 
   mc_comp_times = xbt_new0(s_mc_comparison_times_t, 1);
 
@@ -138,7 +151,7 @@ void MC_init_pid(pid_t pid, int socket)
 
   MC_SET_STD_HEAP;
 
-  if (_sg_mc_visited > 0 || _sg_mc_liveness) {
+  if (_sg_mc_visited > 0 || _sg_mc_liveness  || _sg_mc_termination) {
     /* Ignore some variables from xbt/ex.h used by exception e for stacks comparison */
     MC_ignore_local_variable("e", "*");
     MC_ignore_local_variable("__ex_cleanup", "*");
@@ -181,22 +194,17 @@ void MC_init_pid(pid_t pid, int socket)
       /* Those requests are handled on the client side and propagated by message
        * to the server: */
 
-      MC_ignore_heap(mc_time, simix_process_maxpid * sizeof(double));
+      MC_ignore_heap(mc_time, MC_smx_get_maxpid() * sizeof(double));
 
       smx_process_t process;
       xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list) {
         MC_ignore_heap(&(process->process_hookup), sizeof(process->process_hookup));
       }
     }
-  }
-
-  mmalloc_set_current_heap(heap);
 
-  if (mc_mode == MC_MODE_CLIENT) {
-    // This will move somehwere else:
-    MC_client_handle_messages();
   }
 
+  mmalloc_set_current_heap(heap);
 }
 
 /*******************************  Core of MC *******************************/
@@ -205,6 +213,10 @@ void MC_init_pid(pid_t pid, int socket)
 static void MC_modelcheck_comm_determinism_init(void)
 {
   MC_init();
+  if (mc_mode == MC_MODE_CLIENT) {
+    // This will move somehwere else:
+    MC_client_handle_messages();
+  }
 
   xbt_mheap_t heap = mmalloc_set_current_heap(mc_heap);
 
@@ -219,42 +231,16 @@ static void MC_modelcheck_comm_determinism_init(void)
   initial_global_state = xbt_new0(s_mc_global_t, 1);
   initial_global_state->snapshot = MC_take_snapshot(0);
   initial_global_state->initial_communications_pattern_done = 0;
-  initial_global_state->comm_deterministic = 1;
+  initial_global_state->recv_deterministic = 1;
   initial_global_state->send_deterministic = 1;
-  MC_SET_STD_HEAP;
-
-  MC_modelcheck_comm_determinism();
+  initial_global_state->recv_diff = NULL;
+  initial_global_state->send_diff = NULL;
 
-  mmalloc_set_current_heap(heap);
-}
-
-static void MC_modelcheck_safety_init(void)
-{
-  _sg_mc_safety = 1;
-
-  MC_init();
-
-  xbt_mheap_t heap = mmalloc_set_current_heap(mc_heap);
-
-  /* Create exploration stack */
-  mc_stack = xbt_fifo_new();
-
-  MC_SET_STD_HEAP;
-
-  MC_pre_modelcheck_safety();
-
-  MC_SET_MC_HEAP;
-  /* Save the initial state */
-  initial_global_state = xbt_new0(s_mc_global_t, 1);
-  initial_global_state->snapshot = MC_take_snapshot(0);
   MC_SET_STD_HEAP;
 
-  MC_modelcheck_safety();
+  MC_modelcheck_comm_determinism();
 
   mmalloc_set_current_heap(heap);
-
-  xbt_abort();
-  //MC_exit();
 }
 
 static void MC_modelcheck_liveness_init()
@@ -262,6 +248,10 @@ static void MC_modelcheck_liveness_init()
   _sg_mc_liveness = 1;
 
   MC_init();
+  if (mc_mode == MC_MODE_CLIENT) {
+    // This will move somehwere else:
+    MC_client_handle_messages();
+  }
 
   xbt_mheap_t heap = mmalloc_set_current_heap(mc_heap);
 
@@ -285,16 +275,37 @@ static void MC_modelcheck_liveness_init()
 
 void MC_do_the_modelcheck_for_real()
 {
+  MC_init_mode();
 
   if (_sg_mc_comms_determinism || _sg_mc_send_determinism) {
     XBT_INFO("Check communication determinism");
+    mc_reduce_kind = e_mc_reduce_none;
     MC_modelcheck_comm_determinism_init();
-  } else if (!_sg_mc_property_file || _sg_mc_property_file[0] == '\0') {
-    if (mc_reduce_kind == e_mc_reduce_unset)
+  }
+
+  else if (!_sg_mc_property_file || _sg_mc_property_file[0] == '\0') {
+    if(_sg_mc_termination)
+      mc_reduce_kind = e_mc_reduce_none;
+    else if (mc_reduce_kind == e_mc_reduce_unset)
       mc_reduce_kind = e_mc_reduce_dpor;
-    XBT_INFO("Check a safety property");
-    MC_modelcheck_safety_init();
-  } else {
+    _sg_mc_safety = 1;
+    if (mc_mode == MC_MODE_SERVER || mc_mode == MC_MODE_STANDALONE) {
+      if (_sg_mc_termination)
+        XBT_INFO("Check non progressive cycles");
+      else
+        XBT_INFO("Check a safety property");
+      MC_wait_for_requests();
+      MC_modelcheck_safety();
+    }
+    else {
+      // Most of this is not needed:
+      MC_init();
+      // Main event loop:
+      MC_client_main_loop();
+    }
+  }
+
+  else {
     if (mc_reduce_kind == e_mc_reduce_unset)
       mc_reduce_kind = e_mc_reduce_none;
     XBT_INFO("Check the liveness property %s", _sg_mc_property_file);
@@ -320,12 +331,15 @@ int MC_deadlock_check()
       MC_MESSAGE_DEADLOCK_CHECK)))
       xbt_die("Could not check deadlock state");
     s_mc_int_message_t message;
-    ssize_t s = MC_receive_message(mc_model_checker->process.socket, &message, sizeof(message));
+    ssize_t s = MC_receive_message(mc_model_checker->process.socket, &message, sizeof(message), 0);
     if (s == -1)
       xbt_die("Could not receive message");
     else if (s != sizeof(message) || message.type != MC_MESSAGE_DEADLOCK_CHECK_REPLY) {
-      xbt_die("Unexpected message, expected MC_MESSAGE_DEADLOCK_CHECK_REPLY %i %i vs %i %i",
-        (int) s, (int) message.type, (int) sizeof(message), (int) MC_MESSAGE_DEADLOCK_CHECK_REPLY
+      xbt_die("%s received unexpected message %s (%i, size=%i) "
+        "expected MC_MESSAGE_DEADLOCK_CHECK_REPLY (%i, size=%i)",
+        MC_mode_name(mc_mode),
+        MC_message_type_name(message.type), (int) message.type, (int) s,
+        (int) MC_MESSAGE_DEADLOCK_CHECK_REPLY, (int) sizeof(message)
         );
     }
     else
@@ -336,24 +350,24 @@ int MC_deadlock_check()
   smx_process_t process;
   if (xbt_swag_size(simix_global->process_list)) {
     deadlock = TRUE;
-    xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list) {
+    MC_EACH_SIMIX_PROCESS(process,
       if (MC_process_is_enabled(process)) {
         deadlock = FALSE;
         break;
       }
-    }
+    );
   }
   return deadlock;
 }
 
-void handle_comm_pattern(e_mc_call_type_t call_type, smx_simcall_t req, int value, xbt_dynar_t pattern, int backtracking) {
+void MC_handle_comm_pattern(e_mc_call_type_t call_type, smx_simcall_t req, int value, xbt_dynar_t pattern, int backtracking) {
 
   switch(call_type) {
   case MC_CALL_TYPE_NONE:
     break;
   case MC_CALL_TYPE_SEND:
   case MC_CALL_TYPE_RECV:
-    get_comm_pattern(pattern, req, call_type);
+    MC_get_comm_pattern(pattern, req, call_type, backtracking);
     break;
   case MC_CALL_TYPE_WAIT:
   case MC_CALL_TYPE_WAITANY:
@@ -363,55 +377,15 @@ void handle_comm_pattern(e_mc_call_type_t call_type, smx_simcall_t req, int valu
         current_comm = simcall_comm_wait__get__comm(req);
       else
         current_comm = xbt_dynar_get_as(simcall_comm_waitany__get__comms(req), value, smx_synchro_t);
-      // First wait only must be considered:
-      if (current_comm->comm.refcount == 1)
-        complete_comm_pattern(pattern, current_comm, backtracking);
-      break;
+      MC_complete_comm_pattern(pattern, current_comm, req->issuer->pid, backtracking);
     }
+    break;
   default:
     xbt_die("Unexpected call type %i", (int)call_type);
   }
   
 }
 
-static void MC_restore_communications_pattern(mc_state_t state) {
-  mc_list_comm_pattern_t list_process_comm;
-  unsigned int cursor, cursor2;
-  xbt_dynar_foreach(initial_communications_pattern, cursor, list_process_comm){
-    list_process_comm->index_comm = (int)xbt_dynar_get_as(state->index_comm, cursor, int);
-  }
-  mc_comm_pattern_t comm;
-  cursor = 0;
-  xbt_dynar_t initial_incomplete_process_comms, incomplete_process_comms;
-  for(int i=0; i<simix_process_maxpid; i++){
-    initial_incomplete_process_comms = xbt_dynar_get_as(incomplete_communications_pattern, i, xbt_dynar_t);
-    xbt_dynar_reset(initial_incomplete_process_comms);
-    incomplete_process_comms = xbt_dynar_get_as(state->incomplete_comm_pattern, i, xbt_dynar_t);
-    xbt_dynar_foreach(incomplete_process_comms, cursor2, comm) {
-      mc_comm_pattern_t copy_comm = xbt_new0(s_mc_comm_pattern_t, 1);
-      copy_comm->index = comm->index;
-      copy_comm->type = comm->type;
-      copy_comm->comm = comm->comm;
-      copy_comm->rdv = strdup(comm->rdv);
-      copy_comm->data_size = -1;
-      copy_comm->data = NULL;
-      if(comm->type == SIMIX_COMM_SEND){
-        copy_comm->src_proc = comm->src_proc;
-        copy_comm->src_host = comm->src_host;
-        if(comm->data != NULL){
-          copy_comm->data_size = comm->data_size;
-          copy_comm->data = xbt_malloc0(comm->data_size);
-          memcpy(copy_comm->data, comm->data, comm->data_size);
-        }
-      }else{
-        copy_comm->dst_proc = comm->dst_proc;
-        copy_comm->dst_host = comm->dst_host;
-      }
-      xbt_dynar_push(initial_incomplete_process_comms, &copy_comm);
-    }
-  }
-}
-
 /**
  * \brief Re-executes from the state at position start all the transitions indicated by
  *        a given model-checker stack.
@@ -431,7 +405,7 @@ void MC_replay(xbt_fifo_t stack)
   XBT_DEBUG("**** Begin Replay ****");
 
   /* Intermediate backtracking */
-  if(_sg_mc_checkpoint > 0) {
+  if(_sg_mc_checkpoint > 0 || _sg_mc_termination || _sg_mc_visited > 0) {
     start_item = xbt_fifo_get_first_item(stack);
     state = (mc_state_t)xbt_fifo_get_item_content(start_item);
     if(state->system_state){
@@ -455,7 +429,7 @@ void MC_replay(xbt_fifo_t stack)
   MC_SET_MC_HEAP;
 
   if (_sg_mc_comms_determinism || _sg_mc_send_determinism) {
-    for (j=0; j<simix_process_maxpid; j++) {
+    for (j=0; j < simix_process_maxpid; j++) {
       xbt_dynar_reset((xbt_dynar_t)xbt_dynar_get_as(incomplete_communications_pattern, j, xbt_dynar_t));
       ((mc_list_comm_pattern_t)xbt_dynar_get_as(initial_communications_pattern, j, mc_list_comm_pattern_t))->index_comm = 0;
     }
@@ -474,11 +448,13 @@ void MC_replay(xbt_fifo_t stack)
     if (saved_req) {
       /* because we got a copy of the executed request, we have to fetch the  
          real one, pointed by the request field of the issuer process */
-      req = &saved_req->issuer->simcall;
+
+      const smx_process_t issuer = MC_smx_simcall_get_issuer(saved_req);
+      req = &issuer->simcall;
 
       /* Debug information */
       if (XBT_LOG_ISENABLED(mc_global, xbt_log_priority_debug)) {
-        req_str = MC_request_to_string(req, value);
+        req_str = MC_request_to_string(req, value, MC_REQUEST_SIMIX);
         XBT_DEBUG("Replay: %s (%p)", req_str, state);
         xbt_free(req_str);
       }
@@ -486,13 +462,13 @@ void MC_replay(xbt_fifo_t stack)
       /* TODO : handle test and testany simcalls */
       e_mc_call_type_t call = MC_CALL_TYPE_NONE;
       if (_sg_mc_comms_determinism || _sg_mc_send_determinism)
-        call = mc_get_call_type(req);
+        call = MC_get_call_type(req);
 
-      SIMIX_simcall_handle(req, value);
+      MC_simcall_handle(req, value);
 
       MC_SET_MC_HEAP;
       if (_sg_mc_comms_determinism || _sg_mc_send_determinism)
-        handle_comm_pattern(call, req, value, NULL, 1);
+        MC_handle_comm_pattern(call, req, value, NULL, 1);
       MC_SET_STD_HEAP;
       
       MC_wait_for_requests();
@@ -559,18 +535,19 @@ void MC_replay_liveness(xbt_fifo_t stack)
         if (saved_req != NULL) {
           /* because we got a copy of the executed request, we have to fetch the
              real one, pointed by the request field of the issuer process */
-          req = &saved_req->issuer->simcall;
+          const smx_process_t issuer = MC_smx_simcall_get_issuer(saved_req);
+          req = &issuer->simcall;
 
           /* Debug information */
           if (XBT_LOG_ISENABLED(mc_global, xbt_log_priority_debug)) {
-            req_str = MC_request_to_string(req, value);
+            req_str = MC_request_to_string(req, value, MC_REQUEST_SIMIX);
             XBT_DEBUG("Replay (depth = %d) : %s (%p)", depth, req_str, state);
             xbt_free(req_str);
           }
 
         }
 
-        SIMIX_simcall_handle(req, value);
+        MC_simcall_handle(req, value);
         MC_wait_for_requests();
       }
 
@@ -626,7 +603,7 @@ void MC_show_stack_safety(xbt_fifo_t stack)
         : (NULL)); item = xbt_fifo_get_prev_item(item)) {
     req = MC_state_get_executed_request(state, &value);
     if (req) {
-      req_str = MC_request_to_string(req, value);
+      req_str = MC_request_to_string(req, value, MC_REQUEST_EXECUTED);
       XBT_INFO("%s", req_str);
       xbt_free(req_str);
     }
@@ -650,6 +627,15 @@ void MC_show_deadlock(smx_simcall_t req)
   MC_print_statistics(mc_stats);
 }
 
+void MC_show_non_termination(void){
+  XBT_INFO("******************************************");
+  XBT_INFO("*** NON-PROGRESSIVE CYCLE DETECTED ***");
+  XBT_INFO("******************************************");
+  XBT_INFO("Counter-example execution trace:");
+  MC_dump_stack_safety(mc_stack);
+  MC_print_statistics(mc_stats);
+}
+
 
 void MC_show_stack_liveness(xbt_fifo_t stack)
 {
@@ -664,7 +650,7 @@ void MC_show_stack_liveness(xbt_fifo_t stack)
        item = xbt_fifo_get_prev_item(item)) {
     req = MC_state_get_executed_request(pair->graph_state, &value);
     if (req && req->call != SIMCALL_NONE) {
-      req_str = MC_request_to_string(req, value);
+      req_str = MC_request_to_string(req, value, MC_REQUEST_EXECUTED);
       XBT_INFO("%s", req_str);
       xbt_free(req_str);
     }
@@ -681,9 +667,22 @@ void MC_dump_stack_liveness(xbt_fifo_t stack)
   mmalloc_set_current_heap(heap);
 }
 
-
 void MC_print_statistics(mc_stats_t stats)
 {
+  if(_sg_mc_comms_determinism) {
+    if (!initial_global_state->recv_deterministic && initial_global_state->send_deterministic){
+      XBT_INFO("******************************************************");
+      XBT_INFO("**** Only-send-deterministic communication pattern ****");
+      XBT_INFO("******************************************************");
+      XBT_INFO("%s", initial_global_state->recv_diff);
+    }else if(!initial_global_state->send_deterministic && initial_global_state->recv_deterministic) {
+      XBT_INFO("******************************************************");
+      XBT_INFO("**** Only-recv-deterministic communication pattern ****");
+      XBT_INFO("******************************************************");
+      XBT_INFO("%s", initial_global_state->send_diff);
+    }
+  }
+
   if (stats->expanded_pairs == 0) {
     XBT_INFO("Expanded states = %lu", stats->expanded_states);
     XBT_INFO("Visited states = %lu", stats->visited_states);
@@ -697,11 +696,10 @@ void MC_print_statistics(mc_stats_t stats)
     fprintf(dot_output, "}\n");
     fclose(dot_output);
   }
-  if (initial_global_state != NULL) {
+  if (initial_global_state != NULL && (_sg_mc_comms_determinism || _sg_mc_send_determinism)) {
+    XBT_INFO("Send-deterministic : %s", !initial_global_state->send_deterministic ? "No" : "Yes");
     if (_sg_mc_comms_determinism)
-      XBT_INFO("Communication-deterministic : %s", !initial_global_state->comm_deterministic ? "No" : "Yes");
-    if (_sg_mc_send_determinism)
-      XBT_INFO("Send-deterministic : %s", !initial_global_state->send_deterministic ? "No" : "Yes");
+      XBT_INFO("Recv-deterministic : %s", !initial_global_state->recv_deterministic ? "No" : "Yes");
   }
   mmalloc_set_current_heap(heap);
 }
@@ -767,6 +765,7 @@ void MC_automaton_new_propositional_symbol_callback(const char* id,
   mmalloc_set_current_heap(heap);
 }
 
+// TODO, fix cross-process access (this function is not used)
 void MC_dump_stacks(FILE* file)
 {
   xbt_mheap_t heap = mmalloc_set_current_heap(mc_heap);
@@ -785,7 +784,16 @@ void MC_dump_stacks(FILE* file)
     unw_word_t off;
     do {
       const char * name = !unw_get_proc_name(&c, buffer, 100, &off) ? buffer : "?";
+#if defined(__x86_64__)
+      unw_word_t rip = 0;
+      unw_word_t rsp = 0;
+      unw_get_reg(&c, UNW_X86_64_RIP, &rip);
+      unw_get_reg(&c, UNW_X86_64_RSP, &rsp);
+      fprintf(file, "  %i: %s (RIP=0x%" PRIx64 " RSP=0x%" PRIx64 ")\n",
+        nframe, name, rip, rsp);
+#else
       fprintf(file, "  %i: %s\n", nframe, name);
+#endif
       ++nframe;
     } while(unw_step(&c));
 
@@ -811,3 +819,14 @@ void MC_process_clock_add(smx_process_t process, double amount)
 {
   mc_time[process->pid] += amount;
 }
+
+void MC_report_assertion_error(void)
+{
+  XBT_INFO("**************************");
+  XBT_INFO("*** PROPERTY NOT VALID ***");
+  XBT_INFO("**************************");
+  XBT_INFO("Counter-example execution trace:");
+  MC_record_dump_path(mc_stack);
+  MC_dump_stack_safety(mc_stack);
+  MC_print_statistics(mc_stats);
+}