Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
MC protocol: rename INITIAL_ADDRESSES msg to NEED_MEMINFO
[simgrid.git] / src / mc / remote / CheckerSide.cpp
index 9c04307..9d82879 100644 (file)
 #include "src/mc/sosp/RemoteProcessMemory.hpp"
 #include "xbt/system_error.hpp"
 
+#ifdef __linux__
+#include <sys/prctl.h>
+#endif
+
+#include <boost/tokenizer.hpp>
 #include <csignal>
+#include <fcntl.h>
 #include <sys/ptrace.h>
 #include <sys/wait.h>
 
+#ifdef __linux__
+#define WAITPID_CHECKED_FLAGS __WALL
+#else
+#define WAITPID_CHECKED_FLAGS 0
+#endif
+
 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_checkerside, mc, "MC communication with the application");
 
+static simgrid::config::Flag<std::string> _sg_mc_setenv{
+    "model-check/setenv", "Extra environment variables to pass to the child process (ex: 'AZE=aze;QWE=qwe').", "",
+    [](std::string_view value) {
+      xbt_assert(value.empty() || value.find('=', 0) != std::string_view::npos,
+                 "The 'model-check/setenv' parameter must be like 'AZE=aze', but it does not contain an equal sign.");
+    }};
+
 namespace simgrid::mc {
-CheckerSide::CheckerSide(int sockfd, pid_t pid) : channel_(sockfd), running_(true), pid_(pid)
+
+XBT_ATTRIB_NORETURN static void run_child_process(int socket, const std::vector<char*>& args, bool need_ptrace)
 {
+  /* On startup, simix_global_init() calls simgrid::mc::Client::initialize(), which checks whether the MC_ENV_SOCKET_FD
+   * env variable is set. If so, MC mode is assumed, and the client is setup from its side
+   */
+
+#ifdef __linux__
+  // Make sure we do not outlive our parent
+  sigset_t mask;
+  sigemptyset(&mask);
+  xbt_assert(sigprocmask(SIG_SETMASK, &mask, nullptr) >= 0, "Could not unblock signals");
+  xbt_assert(prctl(PR_SET_PDEATHSIG, SIGHUP) == 0, "Could not PR_SET_PDEATHSIG");
+#endif
+
+  // Remove CLOEXEC to pass the socket to the application
+  int fdflags = fcntl(socket, F_GETFD, 0);
+  xbt_assert(fdflags != -1 && fcntl(socket, F_SETFD, fdflags & ~FD_CLOEXEC) != -1,
+             "Could not remove CLOEXEC for socket");
+
+  setenv(MC_ENV_SOCKET_FD, std::to_string(socket).c_str(), 1);
+  if (need_ptrace)
+    setenv("MC_NEED_PTRACE", "1", 1);
+
+  /* Setup the tokenizer that parses the cfg:model-check/setenv parameter */
+  using Tokenizer = boost::tokenizer<boost::char_separator<char>>;
+  boost::char_separator<char> semicol_sep(";");
+  boost::char_separator<char> equal_sep("=");
+  Tokenizer token_vars(_sg_mc_setenv.get(), semicol_sep); /* Iterate over all FOO=foo parts */
+  for (const auto& token : token_vars) {
+    std::vector<std::string> kv;
+    Tokenizer token_kv(token, equal_sep);
+    for (const auto& t : token_kv) /* Iterate over 'FOO' and then 'foo' in that 'FOO=foo' */
+      kv.push_back(t);
+    xbt_assert(kv.size() == 2, "Parse error on 'model-check/setenv' value %s. Does it contain an equal sign?",
+               token.c_str());
+    XBT_INFO("setenv '%s'='%s'", kv[0].c_str(), kv[1].c_str());
+    setenv(kv[0].c_str(), kv[1].c_str(), 1);
+  }
+
+  /* And now, exec the child process */
+  int i = 1;
+  while (args[i] != nullptr && args[i][0] == '-')
+    i++;
+
+  xbt_assert(args[i] != nullptr,
+             "Unable to find a binary to exec on the command line. Did you only pass config flags?");
+
+  execvp(args[i], args.data() + i);
+  XBT_CRITICAL("The model-checked process failed to exec(%s): %s.\n"
+               "        Make sure that your binary exists on disk and is executable.",
+               args[i], strerror(errno));
+  if (strchr(args[i], '=') != nullptr)
+    XBT_CRITICAL("If you want to pass environment variables to the application, please use --cfg=model-check/setenv:%s",
+                 args[i]);
+
+  xbt_die("Aborting now.");
+}
+
+static void wait_application_process(pid_t pid)
+{
+  XBT_DEBUG("Waiting for the model-checked process");
+  int status;
+
+  // The model-checked process SIGSTOP itself to signal it's ready:
+  xbt_assert(waitpid(pid, &status, WAITPID_CHECKED_FLAGS) == pid && WIFSTOPPED(status) && WSTOPSIG(status) == SIGSTOP,
+             "Could not wait model-checked process");
+
+  errno = 0;
+#ifdef __linux__
+  ptrace(PTRACE_SETOPTIONS, pid, nullptr, PTRACE_O_TRACEEXIT);
+  ptrace(PTRACE_CONT, pid, 0, 0);
+#elif defined BSD
+  ptrace(PT_CONTINUE, pid, (caddr_t)1, 0);
+#else
+#error "no ptrace equivalent coded for this platform"
+#endif
+  xbt_assert(errno == 0,
+             "Ptrace does not seem to be usable in your setup (errno: %d). "
+             "If you run from within a docker, adding `--cap-add SYS_PTRACE` to the docker line may help. "
+             "If it does not help, please report this bug.",
+             errno);
+}
+
+void CheckerSide::setup_events()
+{
+  if (base_ != nullptr)
+    event_base_free(base_.get());
   auto* base = event_base_new();
   base_.reset(base);
 
-  auto* socket_event = event_new(
+  socket_event_ = event_new(
       base, get_channel().get_socket(), EV_READ | EV_PERSIST,
-      [](evutil_socket_t sig, short events, void* arg) {
+      [](evutil_socket_t, short events, void* arg) {
         auto checker = static_cast<simgrid::mc::CheckerSide*>(arg);
         if (events == EV_READ) {
           std::array<char, MC_MESSAGE_LENGTH> buffer;
@@ -34,17 +139,18 @@ CheckerSide::CheckerSide(int sockfd, pid_t pid) : channel_(sockfd), running_(tru
               throw simgrid::xbt::errno_error();
           }
 
-          if (not checker->handle_message(buffer.data(), size))
+          if (size == 0) // The app closed the socket. It must be dead by now.
+            checker->handle_waitpid();
+          else if (not checker->handle_message(buffer.data(), size))
             checker->break_loop();
         } else {
           xbt_die("Unexpected event");
         }
       },
       this);
-  event_add(socket_event, nullptr);
-  socket_event_.reset(socket_event);
+  event_add(socket_event_, nullptr);
 
-  auto* signal_event = event_new(
+  signal_event_ = event_new(
       base, SIGCHLD, EV_SIGNAL | EV_PERSIST,
       [](evutil_socket_t sig, short events, void* arg) {
         auto checker = static_cast<simgrid::mc::CheckerSide*>(arg);
@@ -58,8 +164,73 @@ CheckerSide::CheckerSide(int sockfd, pid_t pid) : channel_(sockfd), running_(tru
         }
       },
       this);
-  event_add(signal_event, nullptr);
-  signal_event_.reset(signal_event);
+  event_add(signal_event_, nullptr);
+}
+
+CheckerSide::CheckerSide(const std::vector<char*>& args, bool need_memory_info) : running_(true)
+{
+  // Create an AF_LOCAL socketpair used for exchanging messages between the model-checker process (ancestor)
+  // and the application process (child)
+  int sockets[2];
+  xbt_assert(socketpair(AF_LOCAL, SOCK_SEQPACKET | SOCK_CLOEXEC, 0, sockets) != -1, "Could not create socketpair");
+
+  pid_ = fork();
+  xbt_assert(pid_ >= 0, "Could not fork model-checked process");
+
+  if (pid_ == 0) { // Child
+    ::close(sockets[1]);
+    run_child_process(sockets[0], args, need_memory_info); // We need ptrace if we need the mem info
+    DIE_IMPOSSIBLE;
+  }
+
+  // Parent (model-checker):
+  ::close(sockets[0]);
+  channel_.reset_socket(sockets[1]);
+
+  setup_events();
+  if (need_memory_info)
+    wait_application_process(pid_);
+
+  // Request the initial memory on need
+  if (need_memory_info) {
+    channel_.send(MessageType::NEED_MEMINFO);
+    s_mc_message_need_meminfo_reply_t answer;
+    ssize_t answer_size = channel_.receive(answer);
+    xbt_assert(answer_size != -1, "Could not receive message");
+    xbt_assert(answer.type == MessageType::NEED_MEMINFO_REPLY,
+               "The received message is not the NEED_MEMINFO_REPLY I was expecting but of type %s",
+               to_c_str(answer.type));
+    xbt_assert(answer_size == sizeof answer, "Broken message (size=%zd; expected %zu)", answer_size, sizeof answer);
+
+    /* We now have enough info to create the memory address space */
+    remote_memory_ = std::make_unique<simgrid::mc::RemoteProcessMemory>(pid_, answer.mmalloc_default_mdp);
+  }
+
+  wait_for_requests();
+}
+
+CheckerSide::~CheckerSide()
+{
+  event_del(socket_event_);
+  event_free(socket_event_);
+  event_del(signal_event_);
+  event_free(signal_event_);
+}
+
+void CheckerSide::finalize(bool terminate_asap)
+{
+  s_mc_message_int_t m = {};
+  m.type               = MessageType::FINALIZE;
+  m.value              = terminate_asap;
+  xbt_assert(get_channel().send(m) == 0, "Could not ask the app to finalize on need");
+
+  s_mc_message_t answer;
+  ssize_t s = get_channel().receive(answer);
+  xbt_assert(s != -1, "Could not receive answer to FINALIZE");
+  xbt_assert(s == sizeof answer, "Broken message (size=%zd; expected %zu)", s, sizeof answer);
+  xbt_assert(answer.type == MessageType::FINALIZE_REPLY,
+             "Received unexpected message %s (%i); expected MessageType::FINALIZE_REPLY (%i)", to_c_str(answer.type),
+             (int)answer.type, (int)MessageType::FINALIZE_REPLY);
 }
 
 void CheckerSide::dispatch_events() const
@@ -75,56 +246,63 @@ void CheckerSide::break_loop() const
 bool CheckerSide::handle_message(const char* buffer, ssize_t size)
 {
   s_mc_message_t base_message;
-  xbt_assert(size >= (ssize_t)sizeof(base_message), "Broken message");
+  xbt_assert(size >= (ssize_t)sizeof(base_message), "Broken message. Got only %ld bytes.", size);
   memcpy(&base_message, buffer, sizeof(base_message));
 
   switch (base_message.type) {
-    case MessageType::INITIAL_ADDRESSES: {
-      s_mc_message_initial_addresses_t message;
-      xbt_assert(size == sizeof(message), "Broken message. Got %d bytes instead of %d.", (int)size,
-                 (int)sizeof(message));
-      memcpy(&message, buffer, sizeof(message));
-      /* Create the memory address space, now that we have the mandatory information */
-      remote_memory_ = std::make_unique<simgrid::mc::RemoteProcessMemory>(pid_, message.mmalloc_default_mdp);
-      break;
-    }
-
     case MessageType::IGNORE_HEAP: {
-      s_mc_message_ignore_heap_t message;
-      xbt_assert(size == sizeof(message), "Broken message");
-      memcpy(&message, buffer, sizeof(message));
+      if (remote_memory_ != nullptr) {
+        s_mc_message_ignore_heap_t message;
+        xbt_assert(size == sizeof(message), "Broken message");
+        memcpy(&message, buffer, sizeof(message));
 
-      IgnoredHeapRegion region;
-      region.block    = message.block;
-      region.fragment = message.fragment;
-      region.address  = message.address;
-      region.size     = message.size;
-      get_remote_memory().ignore_heap(region);
+        IgnoredHeapRegion region;
+        region.block    = message.block;
+        region.fragment = message.fragment;
+        region.address  = message.address;
+        region.size     = message.size;
+        get_remote_memory()->ignore_heap(region);
+      } else {
+        XBT_INFO("Ignoring a IGNORE_HEAP message because we don't need to introspect memory.");
+      }
       break;
     }
 
     case MessageType::UNIGNORE_HEAP: {
-      s_mc_message_ignore_memory_t message;
-      xbt_assert(size == sizeof(message), "Broken message");
-      memcpy(&message, buffer, sizeof(message));
-      get_remote_memory().unignore_heap((void*)(std::uintptr_t)message.addr, message.size);
+      if (remote_memory_ != nullptr) {
+        s_mc_message_ignore_memory_t message;
+        xbt_assert(size == sizeof(message), "Broken message");
+        memcpy(&message, buffer, sizeof(message));
+        get_remote_memory()->unignore_heap((void*)message.addr, message.size);
+      } else {
+        XBT_INFO("Ignoring an UNIGNORE_HEAP message because we don't need to introspect memory.");
+      }
       break;
     }
 
     case MessageType::IGNORE_MEMORY: {
-      s_mc_message_ignore_memory_t message;
-      xbt_assert(size == sizeof(message), "Broken message");
-      memcpy(&message, buffer, sizeof(message));
-      get_remote_memory().ignore_region(message.addr, message.size);
+      if (remote_memory_ != nullptr) {
+        s_mc_message_ignore_memory_t message;
+        xbt_assert(size == sizeof(message), "Broken message");
+        memcpy(&message, buffer, sizeof(message));
+        get_remote_memory()->ignore_region(message.addr, message.size);
+      } else {
+        XBT_INFO("Ignoring an IGNORE_MEMORY message because we don't need to introspect memory.");
+      }
       break;
     }
 
     case MessageType::STACK_REGION: {
-      s_mc_message_stack_region_t message;
-      xbt_assert(size == sizeof(message), "Broken message");
-      memcpy(&message, buffer, sizeof(message));
-      get_remote_memory().stack_areas().push_back(message.stack_region);
-    } break;
+      if (remote_memory_ != nullptr) {
+        s_mc_message_stack_region_t message;
+        xbt_assert(size == sizeof(message), "Broken message");
+        memcpy(&message, buffer, sizeof(message));
+        get_remote_memory()->stack_areas().push_back(message.stack_region);
+      } else {
+        XBT_INFO("Ignoring an STACK_REGION message because we don't need to introspect memory.");
+      }
+      break;
+    }
 
     case MessageType::REGISTER_SYMBOL: {
       s_mc_message_register_symbol_t message;
@@ -133,7 +311,7 @@ bool CheckerSide::handle_message(const char* buffer, ssize_t size)
       xbt_assert(not message.callback, "Support for client-side function proposition is not implemented.");
       XBT_DEBUG("Received symbol: %s", message.name.data());
 
-      LivenessChecker::automaton_register_symbol(get_remote_memory(), message.name.data(), remote((int*)message.data));
+      LivenessChecker::automaton_register_symbol(*get_remote_memory(), message.name.data(), remote((int*)message.data));
       break;
     }
 
@@ -150,6 +328,17 @@ bool CheckerSide::handle_message(const char* buffer, ssize_t size)
   return true;
 }
 
+void CheckerSide::wait_for_requests()
+{
+  /* Resume the application */
+  if (get_channel().send(MessageType::CONTINUE) != 0)
+    throw xbt::errno_error();
+  clear_memory_cache();
+
+  if (running())
+    dispatch_events();
+}
+
 void CheckerSide::clear_memory_cache()
 {
   if (remote_memory_)
@@ -167,8 +356,7 @@ void CheckerSide::handle_waitpid()
         xbt_assert(not this->running(), "Inconsistent state");
         break;
       } else {
-        XBT_ERROR("Could not wait for pid");
-        throw simgrid::xbt::errno_error();
+        xbt_die("Could not wait for pid: %s", strerror(errno));
       }
     }