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Use addr2line as a fallback for stacktraces when backtrace is not available
[simgrid.git] / src / xbt / backtrace.cpp
index 7e1ce1d..a7c8585 100644 (file)
@@ -1,10 +1,16 @@
-/* Copyright (c) 2005-2018. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
+/* Copyright (c) 2005-2019. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
 
 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
 
 #include "src/internal_config.h"
 
+#include "simgrid/simix.h" /* SIMIX_process_self_get_name() */
+#include <xbt/backtrace.hpp>
+#include <xbt/log.h>
+#include <xbt/string.hpp>
+#include <xbt/sysdep.h>
+
 #include <cstddef>
 #include <cstdlib>
 #include <cstring>
 #ifdef __GXX_ABI_VERSION
 #include <cxxabi.h>
 #endif
-#if HAVE_EXECINFO_H
-#include <execinfo.h>
-#endif
 
-#include "simgrid/simix.h" /* SIMIX_process_self_get_name() */
-#include <xbt/backtrace.hpp>
-#include <xbt/log.h>
-#include <xbt/string.hpp>
-#include <xbt/sysdep.h>
+#if HAVE_BOOST_STACKTRACE_BACKTRACE
+#define BOOST_STACKTRACE_USE_BACKTRACE
+#include <boost/stacktrace.hpp>
+#elif HAVE_BOOST_STACKTRACE_ADDR2LINE
+#define BOOST_STACKTRACE_USE_ADDR2LINE
+#include <boost/stacktrace.hpp>
+#endif
 
 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(xbt_backtrace, xbt, "Backtrace");
 
-static bool startWith(std::string str, const char* prefix)
-{
-  return strncmp(str.c_str(), prefix, strlen(prefix)) == 0;
-}
-
-void xbt_backtrace_display(xbt_backtrace_location_t* loc, std::size_t count)
-{
-  std::vector<std::string> backtrace = simgrid::xbt::resolve_backtrace(loc, count);
-  if (backtrace.empty()) {
-    fprintf(stderr, "(backtrace not set -- maybe unavailable on this architecture?)\n");
-    return;
-  }
-  fprintf(stderr, "Backtrace (displayed in process %s):\n", SIMIX_process_self_get_name());
-  for (std::string const& s : backtrace) {
-    if (startWith(s, "xbt_backtrace_display_current"))
-      continue;
-
-    std::fprintf(stderr, "---> '%s'\n", s.c_str());
-    if (startWith(s, "SIMIX_simcall_handle") ||
-        startWith(s, "simgrid::xbt::MainFunction") /* main used with thread factory */)
-      break;
-  }
-}
-
 /** @brief show the backtrace of the current point (lovely while debugging) */
 void xbt_backtrace_display_current()
 {
-  const std::size_t size = 10;
-  xbt_backtrace_location_t bt[size];
-  size_t used = xbt_backtrace_current(bt, size);
-  xbt_backtrace_display(bt, used);
+  simgrid::xbt::Backtrace().display();
 }
 
 namespace simgrid {
 namespace xbt {
 
-std::unique_ptr<char, void(*)(void*)> demangle(const char* name)
+std::unique_ptr<char, std::function<void(char*)>> demangle(const char* name)
 {
 #ifdef __GXX_ABI_VERSION
   int status;
-  auto res = std::unique_ptr<char, void(*)(void*)>(
-    abi::__cxa_demangle(name, nullptr, nullptr, &status),
-    std::free
-  );
+  std::unique_ptr<char, std::function<void(char*)>> res(abi::__cxa_demangle(name, nullptr, nullptr, &status),
+                                                        &std::free);
   if (res != nullptr)
     return res;
   // We did not manage to resolve this. Probably because this is not a mangled symbol:
 #endif
   // Return the symbol:
-  return std::unique_ptr<char, void(*)(void*)>(xbt_strdup(name), std::free);
+  return std::unique_ptr<char, std::function<void(char*)>>(xbt_strdup(name), &xbt_free_f);
 }
 
-Backtrace backtrace()
-{
-  const std::size_t size = 10;
-  xbt_backtrace_location_t loc[size];
-  size_t used = xbt_backtrace_current(loc, size);
-  return Backtrace(loc, loc + used);
-}
+class BacktraceImpl {
+  short refcount_ = 1;
+
+public:
+  void ref() { refcount_++; }
+  bool unref()
+  {
+    refcount_--;
+    if (refcount_ == 0) {
+      delete this;
+      return true;
+    } else {
+      return false;
+    }
+  }
+#if HAVE_BOOST_STACKTRACE_BACKTRACE || HAVE_BOOST_STACKTRACE_ADDR2LINE
+  boost::stacktrace::stacktrace st;
+#endif
+};
 
+Backtrace::Backtrace()
+{
+#if HAVE_BOOST_STACKTRACE_BACKTRACE || HAVE_BOOST_STACKTRACE_ADDR2LINE
+  impl_     = new BacktraceImpl();
+  impl_->st = boost::stacktrace::stacktrace();
+#endif
 }
+Backtrace::Backtrace(const Backtrace& bt)
+{
+  impl_ = bt.impl_;
+  if (impl_)
+    impl_->ref();
 }
 
-#if HAVE_BACKTRACE && HAVE_EXECINFO_H && HAVE_POPEN && defined(ADDR2LINE)
-size_t xbt_backtrace_current(xbt_backtrace_location_t* loc, std::size_t count)
+Backtrace::Backtrace(Backtrace&& bt)
 {
-  std::size_t used = backtrace(loc, count);
-  if (used == 0) {
-    std::fprintf(stderr, "The backtrace() function failed, which probably means that the memory is exhausted\n.");
-    std::fprintf(stderr, "Bailing out now since there is nothing I can do without a decent amount of memory\n.");
-    std::fprintf(stderr, "Please go fix the memleaks\n");
-    std::exit(1);
-  }
-  return used;
+  impl_    = bt.impl_;
+  bt.impl_ = nullptr;
 }
 
-namespace simgrid {
-namespace xbt {
-
-/** Find the path of the binary file from the name found in argv */
-static std::string get_binary_path()
+Backtrace& Backtrace::operator=(const Backtrace& rhs)
 {
-  struct stat stat_buf;
-
-  if (xbt_binary_name == nullptr)
-    return "";
-
-  // We found it, we are happy:
-  if (stat(xbt_binary_name, &stat_buf) == 0)
-    return xbt_binary_name;
-
-  // Not found, look in the PATH:
-  char* path = getenv("PATH");
-  if (path == nullptr)
-    return "";
-  XBT_DEBUG("Looking in the PATH: %s\n", path);
-  std::vector<std::string> path_list;
-  // TODO, on Windows, this is ";"
-  boost::split(path_list, path, boost::is_any_of(":"));
-  for (std::string const& path_item : path_list) {
-    std::string binary_name = simgrid::xbt::string_printf("%s/%s", path_item.c_str(), xbt_binary_name);
-    bool found              = (stat(binary_name.c_str(), &stat_buf) == 0);
-    XBT_DEBUG("Looked in the PATH for the binary. %s %s", found ? "Found" : "Not found", binary_name.c_str());
-    if (found)
-      return binary_name;
+  if (this != &rhs) {
+    if (impl_)
+      impl_->unref();
+    impl_ = rhs.impl_;
+    if (impl_)
+      impl_->ref();
   }
-
-  // Not found at all:
-  return "";
+  return *this;
 }
 
-// FIXME: This code could be greatly improved/simplifyied with
-//   http://cairo.sourcearchive.com/documentation/1.9.4/backtrace-symbols_8c-source.html
-std::vector<std::string> resolve_backtrace(xbt_backtrace_location_t const* loc, std::size_t count)
+Backtrace& Backtrace::operator=(Backtrace&& rhs)
 {
-  std::vector<std::string> result;
-
-  if (count == 0)
-    return result;
-
-  if (xbt_binary_name == nullptr)
-    XBT_WARN("XBT not initialized, the backtrace will not be resolved.");
-
-  // Drop the first one:
-  loc++;
-  count--;
-
-  char** backtrace_syms   = backtrace_symbols(loc, count);
-  std::string binary_name = get_binary_path();
-
-  if (binary_name.empty()) {
-    for (std::size_t i = 0; i < count; i++)
-      result.push_back(simgrid::xbt::string_printf("%p", loc[i]));
-    return result;
-  }
-
-  // Create the system command for add2line:
-  std::ostringstream stream;
-  stream << ADDR2LINE << " -f -e " << binary_name << ' ';
-  std::vector<std::string> addrs(count);
-  for (std::size_t i = 0; i < count; i++) {
-    /* retrieve this address */
-    XBT_DEBUG("Retrieving address number %zu from '%s'", i, backtrace_syms[i]);
-    char buff[256];
-    snprintf(buff, 256, "%s", strchr(backtrace_syms[i], '[') + 1);
-    char* p = strchr(buff, ']');
-    *p      = '\0';
-    if (strcmp(buff, "(nil)"))
-      addrs[i] = buff;
-    else
-      addrs[i] = "0x0";
-    XBT_DEBUG("Set up a new address: %zu, '%s'", i, addrs[i].c_str());
-    /* Add it to the command line args */
-    stream << addrs[i] << ' ';
-  }
-  std::string cmd = stream.str();
-
-  /* size (in char) of pointers on this arch */
-  int addr_len = addrs[0].size();
-
-  XBT_VERB("Fire a first command: '%s'", cmd.c_str());
-  FILE* pipe = popen(cmd.c_str(), "r");
-  xbt_assert(pipe, "Cannot fork addr2line to display the backtrace");
-
-  /* To read the output of addr2line */
-  char line_func[1024];
-  char line_pos[1024];
-  for (std::size_t i = 0; i < count; i++) {
-    XBT_DEBUG("Looking for symbol %zu, addr = '%s'", i, addrs[i].c_str());
-    if (fgets(line_func, 1024, pipe)) {
-      line_func[strlen(line_func) - 1] = '\0';
-    } else {
-      XBT_VERB("Cannot run fgets to look for symbol %zu, addr %s", i, addrs[i].c_str());
-      strncpy(line_func, "???", 4);
-    }
-    if (fgets(line_pos, 1024, pipe)) {
-      line_pos[strlen(line_pos) - 1] = '\0';
-    } else {
-      XBT_VERB("Cannot run fgets to look for symbol %zu, addr %s", i, addrs[i].c_str());
-      strncpy(line_pos, backtrace_syms[i], 1024);
-    }
-
-    if (strcmp("??", line_func) != 0) {
-      auto name = simgrid::xbt::demangle(line_func);
-      XBT_DEBUG("Found static symbol %s at %s", name.get(), line_pos);
-      result.push_back(simgrid::xbt::string_printf("%s at %s, %p", name.get(), line_pos, loc[i]));
-    } else {
-      /* Damn. The symbol is in a dynamic library. Let's get wild */
-
-      unsigned long int offset = 0;
-      int found                = 0;
-
-      /* let's look for the offset of this library in our addressing space */
-      std::string maps_name = std::string("/proc/") + std::to_string(getpid()) + "/maps";
-      std::ifstream maps(maps_name);
-      if (not maps) {
-        XBT_CRITICAL("open(\"%s\") failed: %s", maps_name.c_str(), strerror(errno));
-        continue;
-      }
-      size_t pos;
-      unsigned long int addr = std::stoul(addrs[i], &pos, 16);
-      if (pos != addrs[i].length()) {
-        XBT_CRITICAL("Cannot parse backtrace address '%s' (addr=%#lx)", addrs[i].c_str(), addr);
-      }
-      XBT_DEBUG("addr=%s (as string) =%#lx (as number)", addrs[i].c_str(), addr);
-
-      while (not found) {
-        unsigned long int first;
-        unsigned long int last;
-
-        std::string maps_buff;
-        if (not std::getline(maps, maps_buff))
-          break;
-        if (i == 0) {
-          XBT_DEBUG("map line: %s", maps_buff.c_str());
-        }
-        first = std::stoul(maps_buff, &pos, 16);
-        maps_buff.erase(0, pos + 1);
-        last = std::stoul(maps_buff, nullptr, 16);
-        if (first < addr && addr < last) {
-          offset = first;
-          found  = 1;
-        }
-        if (found) {
-          XBT_DEBUG("%#lx in [%#lx-%#lx]", addr, first, last);
-          XBT_DEBUG("Symbol found, map lines not further displayed (even if looking for next ones)");
-        }
-      }
-      maps.close();
-      addrs[i].clear();
-
-      if (not found) {
-        XBT_VERB("Problem while reading the maps file. Following backtrace will be mangled.");
-        XBT_DEBUG("No dynamic. Static symbol: %s", backtrace_syms[i]);
-        result.push_back(simgrid::xbt::string_printf("?? (%s)", backtrace_syms[i]));
-        continue;
-      }
-
-      /* Ok, Found the offset of the maps line containing the searched symbol.
-         We now need to substract this from the address we got from backtrace.
-       */
-
-      addrs[i] = simgrid::xbt::string_printf("0x%0*lx", addr_len - 2, addr - offset);
-      XBT_DEBUG("offset=%#lx new addr=%s", offset, addrs[i].c_str());
-
-      /* Got it. We have our new address. Let's get the library path and we are set */
-      std::string p(backtrace_syms[i]);
-      if (p[0] == '[') {
-        /* library path not displayed in the map file either... */
-        snprintf(line_func, 3, "??");
-      } else {
-        size_t p2 = p.find_first_of("( ");
-        if (p2 != std::string::npos)
-          p.erase(p2);
-
-        /* Here we go, fire an addr2line up */
-        std::string subcmd = std::string(ADDR2LINE) + " -f -e " + p + " " + addrs[i];
-        XBT_VERB("Fire another command: '%s'", subcmd.c_str());
-        FILE* subpipe = popen(subcmd.c_str(), "r");
-        if (not subpipe) {
-          xbt_die("Cannot fork addr2line to display the backtrace");
-        }
-        if (fgets(line_func, 1024, subpipe)) {
-          line_func[strlen(line_func) - 1] = '\0';
-        } else {
-          XBT_VERB("Cannot read result of subcommand %s", subcmd.c_str());
-          strncpy(line_func, "???", 4);
-        }
-        if (fgets(line_pos, 1024, subpipe)) {
-          line_pos[strlen(line_pos) - 1] = '\0';
-        } else {
-          XBT_VERB("Cannot read result of subcommand %s", subcmd.c_str());
-          strncpy(line_pos, backtrace_syms[i], 1024);
-        }
-        pclose(subpipe);
-      }
-
-      /* check whether the trick worked */
-      if (strcmp("??", line_func)) {
-        auto name = simgrid::xbt::demangle(line_func);
-        XBT_DEBUG("Found dynamic symbol %s at %s", name.get(), line_pos);
-        result.push_back(simgrid::xbt::string_printf("%s at %s, %p", name.get(), line_pos, loc[i]));
-      } else {
-        /* damn, nothing to do here. Let's print the raw address */
-        XBT_DEBUG("Dynamic symbol not found. Raw address = %s", backtrace_syms[i]);
-        result.push_back(simgrid::xbt::string_printf("?? at %s", backtrace_syms[i]));
-      }
-    }
-    addrs[i].clear();
-
-    /* Mask the bottom of the stack */
-    const char* const breakers[] = {
-        "main",
-        "_ZN7simgrid6kernel7context13ThreadContext7wrapperE", // simgrid::kernel::context::ThreadContext::wrapper
-        "_ZN7simgrid6kernel7context8UContext7wrapperE"        // simgrid::kernel::context::UContext::wrapper
-    };
-    bool do_break = false;
-    for (const char* b : breakers) {
-      if (strncmp(b, line_func, strlen(b)) == 0) {
-        do_break = true;
-        break;
-      }
-    }
-    if (do_break)
-      break;
+  if (this != &rhs) {
+    if (impl_)
+      impl_->unref();
+    impl_     = rhs.impl_;
+    rhs.impl_ = nullptr;
   }
-  pclose(pipe);
-  free(backtrace_syms);
-  return result;
+  return *this;
 }
 
-} // namespace xbt
-} // namespace simgrid
-#else /* We must use dummy backtraces because of missing dependencies */
-/* create a backtrace in the given exception */
-size_t xbt_backtrace_current(xbt_backtrace_location_t* loc, size_t count)
+Backtrace::~Backtrace()
 {
-  return 0;
+  if (impl_)
+    impl_->unref();
 }
 
-namespace simgrid {
-namespace xbt {
+std::string const Backtrace::resolve() const
+{
+  std::string result("");
+
+#if HAVE_BOOST_STACKTRACE_BACKTRACE || HAVE_BOOST_STACKTRACE_ADDR2LINE
+  std::stringstream ss;
+  ss << impl_->st;
+  result.append(ss.str());
+#endif
+  return result;
+}
 
-std::vector<std::string> resolve_backtrace(xbt_backtrace_location_t const* loc, std::size_t count)
+void Backtrace::display() const
 {
-  return std::vector<std::string>();
+  std::string backtrace = resolve();
+  if (backtrace.empty()) {
+    fprintf(stderr, "(backtrace not set -- did you install Boost.Stacktrace?)\n");
+    return;
+  }
+  fprintf(stderr, "Backtrace (displayed in actor %s):\n", SIMIX_process_self_get_name());
+  std::fprintf(stderr, "%s\n", backtrace.c_str());
 }
 
 } // namespace xbt
 } // namespace simgrid
-#endif