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Public GIT Repository
model-checker : warnings fixed
[simgrid.git] / src / mc / private.h
index 8b3ac7b..389c087 100644 (file)
@@ -1,5 +1,3 @@
-/*     $Id: private.h 5497 2008-05-26 12:19:15Z cristianrosa $  */
-
 /* Copyright (c) 2007 Arnaud Legrand, Bruno Donnassolo.
    All rights reserved.                                          */
 
 #define MC_PRIVATE_H
 
 #include <stdio.h>
+#include <sys/mman.h>
 #include "mc/mc.h"
 #include "mc/datatypes.h"
 #include "xbt/fifo.h"
-#include "xbt/setset.h"
 #include "xbt/config.h"
 #include "xbt/function_types.h"
 #include "xbt/mmalloc.h"
 #include "../simix/private.h"
+#include "xbt/automaton.h"
+#include "xbt/hash.h"
 
 /****************************** Snapshots ***********************************/
 
-/*typedef struct s_mc_process_checkpoint {
-       xbt_checkpoint_t machine_state;  Here we save the cpu + stack 
-} s_mc_process_checkpoint_t, *mc_process_checkpoint_t;*/
-
-typedef struct s_mc_snapshot {
-  size_t heap_size;
-  size_t data_size;
-       void* data;
-       void* heap;
+typedef struct s_mc_mem_region{
+  int type;
+  void *start_addr;
+  void *data;
+  size_t size;
+} s_mc_mem_region_t, *mc_mem_region_t;
 
+typedef struct s_mc_snapshot{
+  unsigned int num_reg;
+  mc_mem_region_t *regions;
 } s_mc_snapshot_t, *mc_snapshot_t;
 
-extern mc_snapshot_t initial_snapshot;
-
-size_t MC_save_heap(void **);
-void MC_restore_heap(void *, size_t);
-
-size_t MC_save_dataseg(void **);
-void MC_restore_dataseg(void *, size_t);
+extern char *prog_name;
 
 void MC_take_snapshot(mc_snapshot_t);
+void MC_take_snapshot_liveness(mc_snapshot_t s);
+void MC_take_snapshot_to_restore_liveness(mc_snapshot_t s);
 void MC_restore_snapshot(mc_snapshot_t);
 void MC_free_snapshot(mc_snapshot_t);
 
 /********************************* MC Global **********************************/
+extern double *mc_time;
 
 /* Bound of the MC depth-first search algorithm */
 #define MAX_DEPTH 1000
+#define MAX_DEPTH_LIVENESS 500
 
-extern char mc_replay_mode;
-
-void MC_show_stack(xbt_fifo_t stack);
-void MC_dump_stack(xbt_fifo_t stack);
-void MC_execute_surf_actions(void);
+int MC_deadlock_check(void);
 void MC_replay(xbt_fifo_t stack);
-void MC_schedule_enabled_processes(void);
-void MC_dfs_init(void);
-void MC_dpor_init(void);
-void MC_dfs(void);
-void MC_dpor(void);
-void MC_dfs_exit(void);
-void MC_dpor_exit(void);
-
+void MC_replay_liveness(xbt_fifo_t stack, int all_stack);
+void MC_wait_for_requests(void);
+void MC_get_enabled_processes();
+void MC_show_deadlock(smx_req_t req);
+void MC_show_deadlock_stateful(smx_req_t req);
+void MC_show_stack_safety_stateless(xbt_fifo_t stack);
+void MC_dump_stack_safety_stateless(xbt_fifo_t stack);
+void MC_show_stack_safety_stateful(xbt_fifo_t stack);
+void MC_dump_stack_safety_stateful(xbt_fifo_t stack);
+
+/********************************* Requests ***********************************/
+int MC_request_depend(smx_req_t req1, smx_req_t req2);
+char* MC_request_to_string(smx_req_t req, int value);
+unsigned int MC_request_testany_fail(smx_req_t req);
+/*int MC_waitany_is_enabled_by_comm(smx_req_t req, unsigned int comm);*/
+int MC_request_is_visible(smx_req_t req);
+int MC_request_is_enabled(smx_req_t req);
+int MC_request_is_enabled_by_idx(smx_req_t req, unsigned int idx);
+int MC_process_is_enabled(smx_process_t process);
 
 
-/******************************* Transitions **********************************/
-typedef enum {
-  mc_isend,
-  mc_irecv,
-  mc_test,
-  mc_wait,
-  mc_waitany,
-  mc_random
-} mc_trans_type_t;
-
-typedef struct s_mc_transition{
-  XBT_SETSET_HEADERS;
-  char* name;
-  smx_process_t process;
-  mc_trans_type_t type;
-
-  union {
-    struct {
-      smx_rdv_t rdv;  
-    } isend;
-
-    struct {
-      smx_rdv_t rdv;  
-    } irecv;
-
-    struct {
-      smx_comm_t comm;
-    } wait;
-
-    struct {
-      smx_comm_t comm;
-    } test;
-
-    struct {
-      xbt_dynar_t comms;
-    } waitany;
-
-    struct {
-      int min;
-      int max;
-      int current_value;
-    } random;
-  };
-} s_mc_transition_t;
-
-mc_transition_t MC_trans_isend_new(smx_rdv_t);
-mc_transition_t MC_trans_irecv_new(smx_rdv_t);
-mc_transition_t MC_trans_wait_new(smx_comm_t);
-mc_transition_t MC_trans_test_new(smx_comm_t);
-mc_transition_t MC_trans_waitany_new(xbt_dynar_t);
-mc_transition_t MC_trans_random_new(int, int);
-void MC_transition_delete(mc_transition_t);
-int MC_transition_depend(mc_transition_t, mc_transition_t);
-void MC_trans_compute_enabled(xbt_setset_set_t, xbt_setset_set_t);
-
 /******************************** States **************************************/
-typedef struct mc_state{
-  xbt_setset_set_t created_transitions;   /* created in this state */
-  xbt_setset_set_t transitions;           /* created in this state + inherited */
-  xbt_setset_set_t enabled_transitions;   /* they can be executed by the mc */
-  xbt_setset_set_t interleave;            /* the ones to be executed by the mc */
-  xbt_setset_set_t done;                  /* already executed transitions */
-  mc_transition_t executed_transition;    /* last executed transition */
+/* Possible exploration status of a process in a state */
+typedef enum {
+  MC_NOT_INTERLEAVE=0,      /* Do not interleave (do not execute) */
+  MC_INTERLEAVE,            /* Interleave the process (one or more request) */
+  MC_DONE                   /* Already interleaved */
+} e_mc_process_state_t;
+
+/* On every state, each process has an entry of the following type */
+typedef struct mc_procstate{
+  e_mc_process_state_t state;       /* Exploration control information */
+  unsigned int interleave_count;    /* Number of times that the process was
+                                       interleaved */
+} s_mc_procstate_t, *mc_procstate_t;
+
+/* An exploration state is composed of: */
+typedef struct mc_state {
+  unsigned long max_pid;            /* Maximum pid at state's creation time */
+  mc_procstate_t proc_status;       /* State's exploration status by process */
+  s_smx_action_t internal_comm;     /* To be referenced by the internal_req */
+  s_smx_req_t internal_req;         /* Internal translation of request */
+  s_smx_req_t executed_req;         /* The executed request of the state */
+  int req_num;                      /* The request number (in the case of a
+                                       multi-request like waitany ) */
 } s_mc_state_t, *mc_state_t;
 
-extern xbt_fifo_t mc_stack;
-extern xbt_setset_t mc_setset;
-extern mc_state_t mc_current_state;
+extern xbt_fifo_t mc_stack_safety_stateless;
 
 mc_state_t MC_state_new(void);
-void MC_state_delete(mc_state_t);
+void MC_state_delete(mc_state_t state);
+void MC_state_interleave_process(mc_state_t state, smx_process_t process);
+unsigned int MC_state_interleave_size(mc_state_t state);
+int MC_state_process_is_done(mc_state_t state, smx_process_t process);
+void MC_state_set_executed_request(mc_state_t state, smx_req_t req, int value);
+smx_req_t MC_state_get_executed_request(mc_state_t state, int *value);
+smx_req_t MC_state_get_internal_request(mc_state_t state);
+smx_req_t MC_state_get_request(mc_state_t state, int *value);
 
 /****************************** Statistics ************************************/
-typedef struct mc_stats{
+typedef struct mc_stats {
   unsigned long state_size;
   unsigned long visited_states;
   unsigned long expanded_states;
   unsigned long executed_transitions;
-}s_mc_stats_t, *mc_stats_t;
+} s_mc_stats_t, *mc_stats_t;
+
+typedef struct mc_stats_pair {
+  //unsigned long pair_size;
+  unsigned long visited_pairs;
+  unsigned long expanded_pairs;
+  unsigned long executed_transitions;
+} s_mc_stats_pair_t, *mc_stats_pair_t;
 
 extern mc_stats_t mc_stats;
+extern mc_stats_pair_t mc_stats_pair;
 
 void MC_print_statistics(mc_stats_t);
+void MC_print_statistics_pairs(mc_stats_pair_t);
 
 /********************************** MEMORY ******************************/
 /* The possible memory modes for the modelchecker are standard and raw. */
@@ -157,8 +137,20 @@ void MC_print_statistics(mc_stats_t);
 
 extern void *std_heap;
 extern void *raw_heap;
-extern void *libsimgrid_data_addr_start;
-extern size_t libsimgrid_data_size;
+/* extern int raw_heap_fd; */ /* unused */
+#define STD_HEAP_SIZE   20480000        /* Maximum size of the system's heap */
+
+/* FIXME: Horrible hack! because the mmalloc library doesn't provide yet of */
+/* an API to query about the status of a heap, we simply call mmstats and */
+/* because I now how does structure looks like, then I redefine it here */
+
+struct mstats {
+  size_t bytes_total;           /* Total size of the heap. */
+  size_t chunks_used;           /* Chunks allocated by the user. */
+  size_t bytes_used;            /* Byte total of user-allocated chunks. */
+  size_t chunks_free;           /* Chunks in the free list. */
+  size_t bytes_free;            /* Byte total of chunks in the free list. */
+};
 
 #define MC_SET_RAW_MEM    mmalloc_set_current_heap(raw_heap)
 #define MC_UNSET_RAW_MEM    mmalloc_set_current_heap(std_heap)
@@ -167,34 +159,124 @@ extern size_t libsimgrid_data_size;
 /* These functions and data structures implements a binary interface for   */
 /* the proc maps ascii interface                                           */
 
-#define MAP_READ   1 << 0
-#define MAP_WRITE  1 << 1
-#define MAP_EXEC   1 << 2
-#define MAP_SHARED 1 << 3
-#define MAP_PRIV   1 << 4 
-
 /* Each field is defined as documented in proc's manual page  */
 typedef struct s_map_region {
 
-  void *start_addr;     /* Start address of the map */
-  void *end_addr;       /* End address of the map */
-  int perms;            /* Set of permissions */  
-  void *offset;         /* Offset in the file/whatever */
-  char dev_major;       /* Major of the device */  
-  char dev_minor;       /* Minor of the device */
-  unsigned long inode;  /* Inode in the device */
-  char *pathname;       /* Path name of the mapped file */
+  void *start_addr;             /* Start address of the map */
+  void *end_addr;               /* End address of the map */
+  int prot;                     /* Memory protection */
+  int flags;                    /* Aditional memory flags */
+  void *offset;                 /* Offset in the file/whatever */
+  char dev_major;               /* Major of the device */
+  char dev_minor;               /* Minor of the device */
+  unsigned long inode;          /* Inode in the device */
+  char *pathname;               /* Path name of the mapped file */
 
 } s_map_region;
 
 typedef struct s_memory_map {
 
-  s_map_region *regions;  /* Pointer to an array of regions */
-  int mapsize;            /* Number of regions in the memory */
+  s_map_region *regions;        /* Pointer to an array of regions */
+  int mapsize;                  /* Number of regions in the memory */
 
 } s_memory_map_t, *memory_map_t;
 
 memory_map_t get_memory_map(void);
 
 
+/********************************** DPOR for safety (stateless) **************************************/
+void MC_dpor_init(void);
+void MC_dpor(void);
+void MC_dpor_exit(void);
+
+/***** DPOR for safety (stateful) **** */
+
+typedef struct s_mc_state_with_snapshot{
+  mc_snapshot_t system_state;
+  mc_state_t graph_state;
+}s_mc_state_ws_t, *mc_state_ws_t;
+
+extern xbt_fifo_t mc_stack_safety_stateful;
+
+void MC_init_stateful(void);
+void MC_modelcheck_stateful(void);
+mc_state_ws_t new_state_ws(mc_snapshot_t s, mc_state_t gs);
+void MC_dpor_stateful_init(void);
+void MC_dpor_stateful(void);
+void MC_exit_stateful(void);
+
+
+/********************************** Double-DFS for liveness property**************************************/
+
+extern mc_snapshot_t initial_snapshot_liveness;
+extern xbt_automaton_t automaton;
+
+typedef struct s_mc_pair{
+  mc_snapshot_t system_state;
+  mc_state_t graph_state;
+  xbt_state_t automaton_state;
+}s_mc_pair_t, *mc_pair_t;
+
+typedef struct s_mc_pair_reached{
+  xbt_state_t automaton_state;
+  xbt_dynar_t prop_ato;
+  mc_snapshot_t system_state;
+}s_mc_pair_reached_t, *mc_pair_reached_t;
+
+typedef struct s_mc_pair_visited{
+  xbt_state_t automaton_state;
+  xbt_dynar_t prop_ato;
+  mc_snapshot_t system_state;
+  int search_cycle;
+}s_mc_pair_visited_t, *mc_pair_visited_t;
+
+typedef struct s_mc_pair_visited_hash{
+  xbt_state_t automaton_state;
+  xbt_dynar_t prop_ato;
+  unsigned int *hash_regions;
+  int search_cycle;
+}s_mc_pair_visited_hash_t, *mc_pair_visited_hash_t;
+
+typedef struct s_mc_pair_reached_hash{
+  xbt_state_t automaton_state;
+  xbt_dynar_t prop_ato;
+  unsigned int *hash_regions;
+}s_mc_pair_reached_hash_t, *mc_pair_reached_hash_t;
+
+int MC_automaton_evaluate_label(xbt_exp_label_t l);
+mc_pair_t new_pair(mc_snapshot_t sn, mc_state_t sg, xbt_state_t st);
+
+int reached(xbt_state_t st);
+void set_pair_reached(xbt_state_t st);
+int reached_hash(xbt_state_t st);
+void set_pair_reached_hash(xbt_state_t st);
+int snapshot_compare(mc_snapshot_t s1, mc_snapshot_t s2);
+void MC_pair_delete(mc_pair_t pair);
+void MC_exit_liveness(void);
+mc_state_t MC_state_pair_new(void);
+int visited(xbt_state_t st, int search_cycle);
+void set_pair_visited(xbt_state_t st, int search_cycle);
+int visited_hash(xbt_state_t st, int search_cycle);
+void set_pair_visited_hash(xbt_state_t st, int search_cycle);
+unsigned int hash_region(char *str, int str_len);
+
+
+/* **** Double-DFS stateless **** */
+
+typedef struct s_mc_pair_stateless{
+  mc_state_t graph_state;
+  xbt_state_t automaton_state;
+  int requests;
+}s_mc_pair_stateless_t, *mc_pair_stateless_t;
+
+extern xbt_fifo_t mc_stack_liveness;
+
+mc_pair_stateless_t new_pair_stateless(mc_state_t sg, xbt_state_t st, int r);
+void MC_ddfs_init(void);
+void MC_ddfs(int search_cycle);
+void MC_show_stack_liveness(xbt_fifo_t stack);
+void MC_dump_stack_liveness(xbt_fifo_t stack);
+void MC_pair_stateless_delete(mc_pair_stateless_t pair);
+
+
 #endif