Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Modified snapshot and pagestore tests.
authoronesphore <ndayishimiye.o@husky.neu.edu>
Wed, 20 Jun 2018 12:25:40 +0000 (14:25 +0200)
committeronesphore <ndayishimiye.o@husky.neu.edu>
Wed, 20 Jun 2018 12:25:40 +0000 (14:25 +0200)
18 files changed:
src/mc/mc_checkpoint.cpp
src/mc/snapshot/AddressSpace.hpp [new file with mode: 0644]
src/mc/snapshot/ChunkedData.cpp [new file with mode: 0644]
src/mc/snapshot/ChunkedData.hpp [new file with mode: 0644]
src/mc/snapshot/PageStore.cpp [new file with mode: 0644]
src/mc/snapshot/PageStore.hpp [new file with mode: 0644]
src/mc/snapshot/RegionSnapshot.cpp [new file with mode: 0644]
src/mc/snapshot/RegionSnapshot.hpp [new file with mode: 0644]
src/mc/snapshot/compare.cpp [new file with mode: 0644]
src/mc/snapshot/mc_checkpoint.cpp [new file with mode: 0644]
src/mc/snapshot/mc_ignore.hpp [new file with mode: 0644]
src/mc/snapshot/mc_mmu.hpp [new file with mode: 0644]
src/mc/snapshot/mc_page_snapshot.cpp [new file with mode: 0644]
src/mc/snapshot/mc_snapshot.cpp [new file with mode: 0644]
src/mc/snapshot/mc_snapshot.hpp [new file with mode: 0644]
src/mc/snapshot/unitTest/PageStore_unit_BOOST.cpp [new file with mode: 0644]
src/mc/snapshot/unitTest/mc_snapshot_unit_BOOST.cpp [new file with mode: 0644]
tools/cmake/Tests.cmake

index 8e872d9..1a3675b 100644 (file)
@@ -622,3 +622,4 @@ void restore_snapshot(std::shared_ptr<simgrid::mc::Snapshot> snapshot)
 
 }
 }
+
diff --git a/src/mc/snapshot/AddressSpace.hpp b/src/mc/snapshot/AddressSpace.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e06c61e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,175 @@
+/* Copyright (c) 2008-2018. 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. */
+
+#ifndef SIMGRID_MC_ADDRESS_SPACE_H
+#define SIMGRID_MC_ADDRESS_SPACE_H
+
+#include <cassert>
+#include <cstddef>
+#include <cstdint>
+#include <cstring>
+#include <type_traits>
+
+#include <string>
+#include <vector>
+
+#include "src/mc/mc_forward.hpp"
+#include "src/mc/remote/RemotePtr.hpp"
+
+namespace simgrid {
+namespace mc {
+
+/** Process index used when no process is available (SMPI privatization)
+ *
+ *  The expected behavior is that if a process index is needed it will fail.
+ * */
+const int ProcessIndexMissing = -1;
+
+/** Process index used when we don't care about the process index (SMPI privatization)
+ * */
+const int ProcessIndexDisabled = -2;
+
+/** Constant used when any process will do (SMPI privatization)
+ *
+ *  Note: This is is index of the first process.
+ */
+const int ProcessIndexAny = 0;
+
+/** Options for read operations
+ *
+ *  This is a set of flags managed with bitwise operators. Only the
+ *  meaningful operations are defined: addition, conversions to/from
+ *  integers are not allowed.
+ */
+class ReadOptions {
+  std::uint32_t value_;
+  constexpr explicit ReadOptions(std::uint32_t value) : value_(value) {}
+public:
+  constexpr ReadOptions() : value_(0) {}
+
+  explicit constexpr operator bool() const { return value_ != 0; }
+  constexpr bool operator!() const { return value_ == 0; }
+
+  constexpr ReadOptions operator|(ReadOptions const& that) const
+  {
+    return ReadOptions(value_ | that.value_);
+  }
+  constexpr ReadOptions operator&(ReadOptions const& that) const
+  {
+    return ReadOptions(value_ & that.value_);
+  }
+  constexpr ReadOptions operator^(ReadOptions const& that) const
+  {
+    return ReadOptions(value_ ^ that.value_);
+  }
+  constexpr ReadOptions operator~() const
+  {
+    return ReadOptions(~value_);
+  }
+
+  ReadOptions& operator|=(ReadOptions const& that)
+  {
+    value_ |= that.value_;
+    return *this;
+  }
+  ReadOptions& operator&=(ReadOptions const& that)
+  {
+    value_ &= that.value_;
+    return *this;
+  }
+  ReadOptions& operator^=(ReadOptions const& that)
+  {
+    value_ &= that.value_;
+    return *this;
+  }
+
+  /** Copy the data to the given buffer */
+  static constexpr ReadOptions none() { return ReadOptions(0); }
+
+  /** Allows to return a pointer to another buffer where the data is
+   *  available instead of copying the data into the buffer
+   */
+  static constexpr ReadOptions lazy() { return ReadOptions(1); }
+};
+
+/** A given state of a given process (abstract base class)
+ *
+ *  Currently, this might either be:
+ *
+ *  * the current state of an existing process;
+ *
+ *  * a snapshot.
+ *
+ *  In order to support SMPI privatization, the can read the memory from the
+ *  context of a given SMPI process: if specified, the code reads data from the
+ *  correct SMPI privatization VMA.
+ */
+class AddressSpace {
+private:
+  RemoteClient* process_;
+
+public:
+  explicit AddressSpace(RemoteClient* process) : process_(process) {}
+  virtual ~AddressSpace() = default;
+
+  /** The process of this address space
+   *
+   *  This is where we can get debug informations, memory layout, etc.
+   */
+  simgrid::mc::RemoteClient* process() const { return process_; }
+
+  /** Read data from the address space
+   *
+   *  @param buffer        target buffer for the data
+   *  @param size          number of bytes to read
+   *  @param address       remote source address of the data
+   *  @param process_index which process (used for SMPI privatization)
+   *  @param options
+   */
+  virtual const void* read_bytes(void* buffer, std::size_t size,
+    RemotePtr<void> address, int process_index = ProcessIndexAny,
+    ReadOptions options = ReadOptions::none()) const = 0;
+
+  /** Read a given data structure from the address space */
+  template<class T> inline
+  void read(T *buffer, RemotePtr<T> ptr, int process_index = ProcessIndexAny) const
+  {
+    this->read_bytes(buffer, sizeof(T), ptr, process_index);
+  }
+
+  template<class T> inline
+  void read(Remote<T>& buffer, RemotePtr<T> ptr, int process_index = ProcessIndexAny) const
+  {
+    this->read_bytes(buffer.getBuffer(), sizeof(T), ptr, process_index);
+  }
+
+  /** Read a given data structure from the addres space
+   *
+   *  This version returns by value.
+   */
+  template<class T> inline
+  Remote<T> read(RemotePtr<T> ptr, int process_index = ProcessIndexMissing) const
+  {
+    Remote<T> res;
+    this->read_bytes(&res, sizeof(T), ptr, process_index);
+    return res;
+  }
+
+  /** Read a string of known size */
+  std::string read_string(RemotePtr<char> address, std::size_t len) const
+  {
+    std::string res;
+    res.resize(len);
+    this->read_bytes(&res[0], len, address);
+    return res;
+  }
+
+};
+
+}
+}
+
+#endif
diff --git a/src/mc/snapshot/ChunkedData.cpp b/src/mc/snapshot/ChunkedData.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4c94d7c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,57 @@
+/* Copyright (c) 2007-2018. 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 <cstddef>
+#include <cstdint>
+
+#include <vector>
+
+#include "xbt/asserts.h"
+#include "xbt/misc.h"
+
+#include "src/mc/AddressSpace.hpp"
+#include "src/mc/ChunkedData.hpp"
+#include "src/mc/PageStore.hpp"
+
+namespace simgrid {
+namespace mc {
+
+/** Take a per-page snapshot of a region
+ *
+ *  @param addr            The start of the region (must be at the beginning of a page)
+ *  @param page_count      Number of pages of the region
+ *  @return                Snapshot page numbers of this new snapshot
+ */
+ChunkedData::ChunkedData(PageStore& store, AddressSpace& as,
+    RemotePtr<void> addr, std::size_t page_count)
+{
+  store_ = &store;
+  this->pagenos_.resize(page_count);
+  std::vector<char> buffer(xbt_pagesize);
+
+  for (size_t i = 0; i != page_count; ++i) {
+
+      RemotePtr<void> page = remote((void*)
+        simgrid::mc::mmu::join(i, addr.address()));
+      xbt_assert(simgrid::mc::mmu::split(page.address()).second == 0,
+        "Not at the beginning of a page");
+
+      /* Adding another copy (and a syscall) will probably slow things a lot.
+         TODO, optimize this somehow (at least by grouping the syscalls)
+         if needed. Either:
+         - reduce the number of syscalls
+         - let the application snapshot itself
+         - move the segments in shared memory (this will break `fork` however)
+      */
+
+      as.read_bytes(buffer.data(), xbt_pagesize, page, simgrid::mc::ProcessIndexDisabled);
+
+      pagenos_[i] = store_->store_page(buffer.data());
+
+  }
+}
+
+}
+}
diff --git a/src/mc/snapshot/ChunkedData.hpp b/src/mc/snapshot/ChunkedData.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..52b56c9
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,105 @@
+/* Copyright (c) 2014-2018. 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. */
+
+#ifndef SIMGRID_MC_CHUNKED_DATA_HPP
+#define SIMGRID_MC_CHUNKED_DATA_HPP
+
+#include <cstddef>
+#include <cstdint>
+
+#include <utility>
+#include <vector>
+
+#include "src/mc/mc_forward.hpp"
+#include "src/mc/PageStore.hpp"
+
+namespace simgrid {
+namespace mc {
+
+/** A byte-string represented as a sequence of chunks from a PageStore
+ *
+ *  In order to save memory when taking memory snapshots, a given byte-string
+ *  is split in fixed-size chunks. Identical chunks (either from the same
+ *  snapshot or more probably from different snpashots) share the same memory
+ *  storage.
+ *
+ *  Thus a chunked is represented as a sequence of indices of each chunk.
+ */
+class ChunkedData {
+  /** This is where we store the chunks */
+  PageStore* store_ = nullptr;
+  /** Indices of the chunks in the `PageStore` */
+  std::vector<std::size_t> pagenos_;
+public:
+
+  ChunkedData() = default;
+  void clear()
+  {
+    for (std::size_t const& pageno : pagenos_)
+      store_->unref_page(pageno);
+    pagenos_.clear();
+  }
+  ~ChunkedData()
+  {
+    clear();
+  }
+
+  // Copy and move
+  ChunkedData(ChunkedData const& that)
+     : store_ (that.store_)
+     , pagenos_(that.pagenos_)
+  {
+    for (std::size_t const& pageno : pagenos_)
+      store_->ref_page(pageno);
+  }
+  ChunkedData(ChunkedData&& that)
+     : store_(that.store_)
+     , pagenos_(std::move(that.pagenos_))
+  {
+    that.store_ = nullptr;
+    that.pagenos_.clear();
+  }
+  ChunkedData& operator=(ChunkedData const& that)
+  {
+    this->clear();
+    store_ = that.store_;
+    pagenos_ = that.pagenos_;
+    for (std::size_t const& pageno : pagenos_)
+      store_->ref_page(pageno);
+    return *this;
+  }
+  ChunkedData& operator=(ChunkedData && that)
+  {
+    this->clear();
+    store_ = that.store_;
+    that.store_ = nullptr;
+    pagenos_ = std::move(that.pagenos_);
+    that.pagenos_.clear();
+    return *this;
+  }
+
+  /** How many pages are used */
+  std::size_t page_count()          const { return pagenos_.size(); }
+
+  /** Get a chunk index */
+  std::size_t pageno(std::size_t i) const { return pagenos_[i]; }
+
+  /** Get a view of the chunk indices */
+  const std::size_t* pagenos()      const { return pagenos_.data(); }
+
+  /** Get a a pointer to a chunk */
+  const void* page(std::size_t i) const
+  {
+    return store_->get_page(pagenos_[i]);
+  }
+
+  ChunkedData(PageStore& store, AddressSpace& as,
+    RemotePtr<void> addr, std::size_t page_count);
+};
+
+}
+}
+
+#endif
diff --git a/src/mc/snapshot/PageStore.cpp b/src/mc/snapshot/PageStore.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d792f1c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,260 @@
+/* Copyright (c) 2015-2018. 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 <cstring> // memcpy, memcmp
+#include <unistd.h>
+
+#include <sys/mman.h>
+#ifdef __FreeBSD__
+# define MAP_POPULATE MAP_PREFAULT_READ
+#endif
+
+#include "xbt/base.h"
+#include "xbt/log.h"
+#include "xbt/sysdep.h"
+
+#include "src/internal_config.h"
+
+#include "src/mc/PageStore.hpp"
+
+#include "src/mc/mc_mmu.hpp"
+
+XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_page_snapshot, mc, "Logging specific to mc_page_snapshot");
+
+namespace simgrid {
+namespace mc {
+
+/** @brief Compute a hash for the given memory page
+ *
+ *  The page is used before inserting the page in the page store
+ *  in order to find duplicate of this page in the page store.
+ *
+ *  @param data Memory page
+ *  @return hash off the page
+ */
+static XBT_ALWAYS_INLINE PageStore::hash_type mc_hash_page(const void* data)
+{
+  const std::uint64_t* values = (const uint64_t*) data;
+  std::size_t n = xbt_pagesize / sizeof(uint64_t);
+
+  // This djb2:
+  std::uint64_t hash = 5381;
+  for (std::size_t i = 0; i != n; ++i)
+    hash = ((hash << 5) + hash) + values[i];
+  return hash;
+}
+
+// ***** snapshot_page_manager
+
+PageStore::PageStore(size_t size) : memory_(nullptr), capacity_(size), top_index_(0)
+{
+  // Using mmap in order to be able to expand the region by relocating it somewhere else in the virtual memory space:
+  void* memory = ::mmap(nullptr, size << xbt_pagebits, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_POPULATE, -1, 0);
+  if (memory == MAP_FAILED)
+    xbt_die("Could not mmap initial snapshot pages.");
+
+  this->top_index_ = 0;
+  this->memory_ = memory;
+  this->page_counts_.resize(size);
+}
+
+PageStore::~PageStore()
+{
+  ::munmap(this->memory_, this->capacity_ << xbt_pagebits);
+}
+
+void PageStore::resize(std::size_t size)
+{
+  size_t old_bytesize = this->capacity_ << xbt_pagebits;
+  size_t new_bytesize = size << xbt_pagebits;
+  void *new_memory;
+
+  // Expand the memory region by moving it into another
+  // virtual memory address if necessary:
+#if HAVE_MREMAP
+  new_memory = mremap(this->memory_, old_bytesize, new_bytesize, MREMAP_MAYMOVE);
+  if (new_memory == MAP_FAILED)
+    xbt_die("Could not mremap snapshot pages.");
+#else
+  if (new_bytesize > old_bytesize) {
+    // Grow: first try to add new space after current map
+    new_memory = mmap((char *)this->memory_ + old_bytesize,
+                      new_bytesize-old_bytesize,
+                      PROT_READ|PROT_WRITE,
+                      MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_POPULATE,
+                      -1, 0);
+    if (new_memory == MAP_FAILED)
+      xbt_die("Could not mremap snapshot pages.");
+    // Check if expanding worked
+    if (new_memory != (char *)this->memory_ + old_bytesize) {
+      // New memory segment could not be put at the end of this->memory_,
+      // so cancel this one and try to rellocate everything and copy data
+      munmap(new_memory, new_bytesize-old_bytesize);
+      new_memory = mmap(nullptr,
+                        new_bytesize,
+                        PROT_READ|PROT_WRITE,
+                        MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_POPULATE,
+                        -1, 0);
+      if (new_memory == MAP_FAILED)
+        xbt_die("Could not mremap snapshot pages.");
+      memcpy(new_memory, this->memory_, old_bytesize);
+      munmap(this->memory_, old_bytesize);
+    }
+  }
+  else {
+    // We don't have functions to shrink a mapping, so leave memory as
+    // it is for now
+    new_memory = this->memory_;
+  }
+#endif
+
+  this->capacity_ = size;
+  this->memory_ = new_memory;
+  this->page_counts_.resize(size, 0);
+}
+
+/** Allocate a free page
+ *
+ *  @return index of the free page
+ */
+std::size_t PageStore::alloc_page()
+{
+  if (this->free_pages_.empty()) {
+
+    // Expand the region:
+    if (this->top_index_ == this->capacity_)
+      // All the pages are allocated, we need add more pages:
+      this->resize(2 * this->capacity_);
+
+    // Use a page from the top:
+    return this->top_index_++;
+
+  } else {
+
+    // Use a page from free_pages_ (inside of the region):
+    size_t res = this->free_pages_[this->free_pages_.size() - 1];
+    this->free_pages_.pop_back();
+    return res;
+  }
+}
+
+void PageStore::remove_page(std::size_t pageno)
+{
+  this->free_pages_.push_back(pageno);
+  const void* page = this->get_page(pageno);
+  hash_type hash = mc_hash_page(page);
+  this->hash_index_[hash].erase(pageno);
+}
+
+/** Store a page in memory */
+std::size_t PageStore::store_page(void* page)
+{
+  xbt_assert(top_index_ <= this->capacity_, "top_index is not consistent");
+
+  // First, we check if a page with the same content is already in the page store:
+  //  1. compute the hash of the page
+  //  2. find pages with the same hash using `hash_index_`
+  //  3. find a page with the same content
+  hash_type hash = mc_hash_page(page);
+
+  // Try to find a duplicate in set of pages with the same hash:
+  page_set_type& page_set = this->hash_index_[hash];
+  for (size_t const& pageno : page_set) {
+    const void* snapshot_page = this->get_page(pageno);
+    if (memcmp(page, snapshot_page, xbt_pagesize) == 0) {
+
+      // If a page with the same content is already in the page store it's reused and its refcount is incremented.
+      page_counts_[pageno]++;
+      return pageno;
+
+    }
+  }
+
+  // Otherwise, a new page is allocated in the page store and the content of the page is `memcpy()`-ed to this new page.
+  std::size_t pageno = alloc_page();
+  xbt_assert(this->page_counts_[pageno]==0, "Allocated page is already used");
+  void* snapshot_page = (void*) this->get_page(pageno);
+  memcpy(snapshot_page, page, xbt_pagesize);
+  page_set.insert(pageno);
+  page_counts_[pageno]++;
+  return pageno;
+}
+
+}
+}
+
+#ifdef SIMGRID_TEST
+
+#include <cstring>
+#include <cstdint>
+
+#include <unistd.h>
+#include <sys/mman.h>
+
+#include <memory>
+
+#include "src/mc/PageStore.hpp"
+
+static int value = 0;
+
+static void new_content(void* data, std::size_t size)
+{
+  ::memset(data, ++value, size);
+}
+
+static void* getpage()
+{
+  return mmap(nullptr, getpagesize(), PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
+}
+
+XBT_TEST_SUITE("mc_page_store", "Page store");
+
+XBT_TEST_UNIT("base", test_mc_page_store, "Test adding/removing pages in the store")
+{
+  using simgrid::mc::PageStore;
+
+  xbt_test_add("Init");
+  std::size_t pagesize = (size_t) getpagesize();
+  std::unique_ptr<PageStore> store = std::unique_ptr<PageStore>(new simgrid::mc::PageStore(500));
+  void* data = getpage();
+  xbt_test_assert(store->size()==0, "Bad size");
+
+  xbt_test_add("Store the page once");
+  new_content(data, pagesize);
+  size_t pageno1 = store->store_page(data);
+  xbt_test_assert(store->get_ref(pageno1)==1, "Bad refcount");
+  const void* copy = store->get_page(pageno1);
+  xbt_test_assert(::memcmp(data, copy, pagesize)==0, "Page data should be the same");
+  xbt_test_assert(store->size()==1, "Bad size");
+
+  xbt_test_add("Store the same page again");
+  size_t pageno2 = store->store_page(data);
+  xbt_test_assert(pageno1==pageno2, "Page should be the same");
+  xbt_test_assert(store->get_ref(pageno1)==2, "Bad refcount");
+  xbt_test_assert(store->size()==1, "Bad size");
+
+  xbt_test_add("Store a new page");
+  new_content(data, pagesize);
+  size_t pageno3 = store->store_page(data);
+  xbt_test_assert(pageno1 != pageno3, "New page should be different");
+  xbt_test_assert(store->size()==2, "Bad size");
+
+  xbt_test_add("Unref pages");
+  store->unref_page(pageno1);
+  xbt_assert(store->get_ref(pageno1)==1, "Bad refcount");
+  xbt_assert(store->size()==2, "Bad size");
+  store->unref_page(pageno2);
+  xbt_test_assert(store->size()==1, "Bad size");
+
+  xbt_test_add("Reallocate page");
+  new_content(data, pagesize);
+  size_t pageno4 = store->store_page(data);
+  xbt_test_assert(pageno1 == pageno4, "Page was not reused");
+  xbt_test_assert(store->get_ref(pageno4)==1, "Bad refcount");
+  xbt_test_assert(store->size()==2, "Bad size");
+}
+
+#endif /* SIMGRID_TEST */
diff --git a/src/mc/snapshot/PageStore.hpp b/src/mc/snapshot/PageStore.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..da9d527
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,197 @@
+/* Copyright (c) 2015-2018. 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. */
+
+#ifndef SIMGRID_MC_PAGESTORE_HPP
+#define SIMGRID_MC_PAGESTORE_HPP
+
+#include <cstdint>
+#include <vector>
+
+#include <unordered_map>
+#include <unordered_set>
+
+#include "xbt/base.h"
+
+#include "src/mc/mc_forward.hpp"
+#include "src/mc/mc_mmu.hpp"
+
+namespace simgrid {
+namespace mc {
+
+/** @brief Storage for snapshot memory pages
+ *
+ * The first (lower) layer of the per-page snapshot mechanism is a page store:
+ * its responsibility is to store immutable sharable reference-counted memory
+ * pages independently of the snapshotting logic. Snapshot management and
+ * representation is handled to an higher layer. READMORE
+ *
+ * Data structure:
+ *
+ *  * A pointer (`memory_`) to a (currently anonymous) `mmap()`ed memory
+ *    region holding the memory pages (the address of the first page).
+ *
+ *    We want to keep this memory region aligned on the memory pages (so
+ *    that we might be able to create non-linear memory mappings on those
+ *    pages in the future) and be able to expand it without coyping the
+ *    data (there will be a lot of pages here): we will be able to
+ *    efficiently expand the memory mapping using `mremap()`, moving it
+ *    to another virtual address if necessary.
+ *
+ *    Because we will move this memory mapping on the virtual address
+ *    space, only the index of the page will be stored in the snapshots
+ *    and the page will always be looked up by going through `memory`:
+ *
+ *         void* page = (char*) page_store->memory + page_index << pagebits;
+ *
+ *  * The number of pages mapped in virtual memory (`capacity_`). Once all
+ *    those pages are used, we need to expand the page store with
+ *    `mremap()`.
+ *
+ *  * A reference count for each memory page `page_counts_`. Each time a
+ *    snapshot references a page, the counter is incremented. If a
+ *    snapshot is freed, the reference count is decremented. When the
+ *    reference count, of a page reaches 0 it is added to a list of available
+ *    pages (`free_pages_`).
+ *
+ *  * A list of free pages `free_pages_` which can be reused. This avoids having
+ *    to scan the reference count list to find a free page.
+ *
+ *  * When we are expanding the memory map we do not want to add thousand of page
+ *    to the `free_pages_` list and remove them just afterwards. The `top_index_`
+ *    field is an index after which all pages are free and are not in the `free_pages_`
+ *    list.
+ *
+ *  * When we are adding a page, we need to check if a page with the same
+ *    content is already in the page store in order to reuse it. For this
+ *    reason, we maintain an index (`hash_index_`) mapping the hash of a
+ *    page to the list of page indices with this hash.
+ *    We use a fast (non cryptographic) hash so there may be conflicts:
+ *    we must be able to store multiple indices for the same hash.
+ *
+ */
+class PageStore {
+public: // Types
+  typedef std::uint64_t hash_type;
+
+private:
+  // Types
+  // We are using a cheap hash to index a page.
+  // We should expect collision and we need to associate multiple page indices
+  // to the same hash.
+  typedef std::unordered_set<std::size_t> page_set_type;
+  typedef std::unordered_map<hash_type, page_set_type> pages_map_type;
+
+  // Fields:
+  /** First page */
+  void* memory_;
+  /** Number of available pages in virtual memory */
+  std::size_t capacity_;
+  /** Top of the used pages (index of the next available page) */
+  std::size_t top_index_;
+  /** Page reference count */
+  std::vector<std::uint64_t> page_counts_;
+  /** Index of available pages before the top */
+  std::vector<std::size_t> free_pages_;
+  /** Index from page hash to page index */
+  pages_map_type hash_index_;
+
+  // Methods
+  void resize(std::size_t size);
+  std::size_t alloc_page();
+  void remove_page(std::size_t pageno);
+
+public:
+  // Constructors
+  PageStore(PageStore const&) = delete;
+  PageStore& operator=(PageStore const&) = delete;
+  explicit PageStore(std::size_t size);
+  ~PageStore();
+
+  // Methods
+
+  /** @brief Decrement the reference count for a given page
+   *
+   * Decrement the reference count of this page. Used when a snapshot is destroyed.
+   *
+   * If the reference count reaches zero, the page is recycled:
+   * it is added to the `free_pages_` list and removed from the `hash_index_`.
+   *
+   * */
+  void unref_page(std::size_t pageno);
+
+  /** @brief Increment the refcount for a given page
+   *
+   * This method used to increase a reference count of a page if we know
+   * that the content of a page is the same as a page already in the page
+   * store.
+   *
+   * This will be the case if a page if soft clean: we know that is has not
+   * changed since the previous cnapshot/restoration and we can avoid
+   * hashing the page, comparing byte-per-byte to candidates.
+   * */
+  void ref_page(size_t pageno);
+
+  /** @brief Store a page in the page store */
+  std::size_t store_page(void* page);
+
+  /** @brief Get a page from its page number
+   *
+   *  @param pageno Number of the memory page in the store
+   *  @return Start of the page
+   */
+  const void* get_page(std::size_t pageno) const;
+
+  // Debug/test methods
+
+  /** @brief Get the number of references for a page */
+  std::size_t get_ref(std::size_t pageno);
+
+  /** @brief Get the number of used pages */
+  std::size_t size();
+
+  /** @brief Get the capacity of the page store
+   *
+   *  The capacity is expanded by a system call (mremap).
+   * */
+  std::size_t capacity();
+
+};
+
+XBT_ALWAYS_INLINE void PageStore::unref_page(std::size_t pageno)
+{
+  if ((--this->page_counts_[pageno]) == 0)
+    this->remove_page(pageno);
+}
+
+XBT_ALWAYS_INLINE void PageStore::ref_page(size_t pageno)
+{
+  ++this->page_counts_[pageno];
+}
+
+XBT_ALWAYS_INLINE const void* PageStore::get_page(std::size_t pageno) const
+{
+  return (void*) simgrid::mc::mmu::join(pageno, (std::uintptr_t) this->memory_);
+}
+
+XBT_ALWAYS_INLINE std::size_t PageStore::get_ref(std::size_t pageno)
+{
+  return this->page_counts_[pageno];
+}
+
+XBT_ALWAYS_INLINE std::size_t PageStore::size()
+{
+  return this->top_index_ - this->free_pages_.size();
+}
+
+XBT_ALWAYS_INLINE std::size_t PageStore::capacity()
+{
+  return this->capacity_;
+}
+
+}
+}
+
+#endif
diff --git a/src/mc/snapshot/RegionSnapshot.cpp b/src/mc/snapshot/RegionSnapshot.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a659f9a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,151 @@
+/* Copyright (c) 2007-2018. 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 <cstdlib>
+
+#include <sys/mman.h>
+#ifdef __FreeBSD__
+# define MAP_POPULATE MAP_PREFAULT_READ
+#endif
+
+#include "mc/mc.h"
+#include "src/mc/mc_config.hpp"
+#include "src/mc/mc_snapshot.hpp"
+
+#include "src/mc/ChunkedData.hpp"
+#include "src/mc/RegionSnapshot.hpp"
+
+XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_RegionSnaphot, mc,
+                                "Logging specific to region snapshots");
+
+namespace simgrid {
+namespace mc {
+
+static inline
+const char* to_cstr(RegionType region)
+{
+  switch (region) {
+  case RegionType::Unknown:
+    return "unknown";
+  case RegionType::Heap:
+    return "Heap";
+  case RegionType::Data:
+    return "Data";
+  default:
+    return "?";
+  }
+}
+
+Buffer::Buffer(std::size_t size, Type type) : size_(size), type_(type)
+{
+  switch(type_) {
+  case Type::Malloc:
+    data_ = ::operator new(size_);
+    break;
+  case Type::Mmap:
+    data_ = ::mmap(nullptr, size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS|MAP_POPULATE, -1, 0);
+    if (data_ == MAP_FAILED) {
+      data_ = nullptr;
+      size_ = 0;
+      type_ = Type::Malloc;
+      throw std::bad_alloc();
+    }
+    break;
+  default:
+    abort();
+  }
+}
+
+void Buffer::clear() noexcept
+{
+  switch(type_) {
+  case Type::Malloc:
+    ::operator delete(data_);
+    break;
+  case Type::Mmap:
+    if (munmap(data_, size_) != 0)
+      abort();
+    break;
+  default:
+    abort();
+  }
+  data_ = nullptr;
+  size_ = 0;
+  type_ = Type::Malloc;
+}
+
+RegionSnapshot dense_region(
+  RegionType region_type,
+  void *start_addr, void* permanent_addr, size_t size)
+{
+  // When KSM support is enables, we allocate memory using mmap:
+  // * we don't want to advise bits of the heap as mergable
+  // * mmap gives data aligned on page boundaries which is merge friendly
+  simgrid::mc::Buffer data;
+  if (_sg_mc_ksm)
+    data = Buffer::mmap(size);
+  else
+    data = Buffer::malloc(size);
+
+  mc_model_checker->process().read_bytes(data.get(), size,
+    remote(permanent_addr),
+    simgrid::mc::ProcessIndexDisabled);
+
+#ifdef __linux__
+  if (_sg_mc_ksm)
+    // Mark the region as mergeable *after* we have written into it.
+    // Trying to merge them before is useless/counterproductive.
+    madvise(data.get(), size, MADV_MERGEABLE);
+#endif
+
+  simgrid::mc::RegionSnapshot region(
+    region_type, start_addr, permanent_addr, size);
+  region.flat_data(std::move(data));
+
+  XBT_DEBUG("New region : type : %s, data : %p (real addr %p), size : %zu",
+            to_cstr(region_type), region.flat_data().get(), permanent_addr, size);
+  return region;
+}
+
+/** @brief Take a snapshot of a given region
+ *
+ * @param type
+ * @param start_addr   Address of the region in the simulated process
+ * @param permanent_addr Permanent address of this data (for privatized variables, this is the virtual address of the privatized mapping)
+ * @param size         Size of the data*
+ */
+RegionSnapshot region(
+  RegionType type, void *start_addr, void* permanent_addr, size_t size)
+{
+  if (_sg_mc_sparse_checkpoint)
+    return sparse_region(type, start_addr, permanent_addr, size);
+  else
+    return dense_region(type, start_addr, permanent_addr, size);
+}
+
+RegionSnapshot sparse_region(RegionType region_type,
+  void *start_addr, void* permanent_addr, size_t size)
+{
+  simgrid::mc::RemoteClient* process = &mc_model_checker->process();
+  assert(process != nullptr);
+
+  xbt_assert((((uintptr_t)start_addr) & (xbt_pagesize-1)) == 0,
+    "Not at the beginning of a page");
+  xbt_assert((((uintptr_t)permanent_addr) & (xbt_pagesize-1)) == 0,
+    "Not at the beginning of a page");
+  size_t page_count = simgrid::mc::mmu::chunkCount(size);
+
+  simgrid::mc::ChunkedData page_data(mc_model_checker->page_store(), *process, RemotePtr<void>(permanent_addr),
+                                     page_count);
+
+  simgrid::mc::RegionSnapshot region(
+    region_type, start_addr, permanent_addr, size);
+  region.page_data(std::move(page_data));
+  return region;
+}
+
+}
+}
diff --git a/src/mc/snapshot/RegionSnapshot.hpp b/src/mc/snapshot/RegionSnapshot.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3ab7361
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,281 @@
+/* Copyright (c) 2007-2018. 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. */
+
+#ifndef SIMGRID_MC_REGION_SNAPSHOT_HPP
+#define SIMGRID_MC_REGION_SNAPSHOT_HPP
+
+#include <cstddef>
+#include <utility>
+
+#include <memory>
+#include <vector>
+
+#include "xbt/base.h"
+
+#include "src/mc/AddressSpace.hpp"
+#include "src/mc/ChunkedData.hpp"
+#include "src/mc/PageStore.hpp"
+#include "src/mc/remote/RemotePtr.hpp"
+
+namespace simgrid {
+namespace mc {
+
+enum class RegionType {
+  Unknown = 0,
+  Heap = 1,
+  Data = 2
+};
+
+enum class StorageType {
+  NoData = 0,
+  Flat = 1,
+  Chunked = 2,
+  Privatized = 3
+};
+
+class Buffer {
+private:
+  enum class Type {
+    Malloc,
+    Mmap
+  };
+  void* data_ = nullptr;
+  std::size_t size_;
+  Type type_ = Type::Malloc;
+
+  Buffer(std::size_t size, Type type = Type::Malloc);
+  Buffer(void* data, std::size_t size, Type type = Type::Malloc) :
+    data_(data), size_(size), type_(type) {}
+public:
+  Buffer() = default;
+  void clear() noexcept;
+  ~Buffer() noexcept { clear(); }
+
+  static Buffer malloc(std::size_t size)
+  {
+    return Buffer(size, Type::Malloc);
+  }
+  static Buffer mmap(std::size_t size)
+  {
+    return Buffer(size, Type::Mmap);
+  }
+
+  // No copy
+  Buffer(Buffer const& buffer) = delete;
+  Buffer& operator=(Buffer const& buffer) = delete;
+
+  // Move
+  Buffer(Buffer&& that) noexcept
+    : data_(that.data_), size_(that.size_), type_(that.type_)
+  {
+    that.data_ = nullptr;
+    that.size_ = 0;
+    that.type_ = Type::Malloc;
+  }
+  Buffer& operator=(Buffer&& that) noexcept
+  {
+    clear();
+    data_ = that.data_;
+    size_ = that.size_;
+    type_ = that.type_;
+    that.data_ = nullptr;
+    that.size_ = 0;
+    that.type_ = Type::Malloc;
+    return *this;
+  }
+
+  void* get()              { return data_; }
+  const void* get()  const { return data_; }
+  std::size_t size() const { return size_; }
+};
+
+/** A copy/snapshot of a given memory region
+ *
+ *  Different types of region snapshot storage types exist:
+ *
+ *  * flat/dense snapshots are a simple copy of the region;
+ *
+ *  * sparse/per-page snapshots are snaapshots which shared
+ *    identical pages.
+ *
+ *  * privatized (SMPI global variable privatization).
+ *
+ *  This is handled with a variant based approach:
+ *
+ *  * `storage_type` identified the type of storage;
+ *
+ *  * an anonymous enum is used to distinguish the relevant types for
+ *    each type.
+ */
+class RegionSnapshot {
+public:
+  static const RegionType UnknownRegion = RegionType::Unknown;
+  static const RegionType HeapRegion = RegionType::Heap;
+  static const RegionType DataRegion = RegionType::Data;
+private:
+  RegionType region_type_;
+  StorageType storage_type_;
+  simgrid::mc::ObjectInformation* object_info_;
+
+  /** @brief  Virtual address of the region in the simulated process */
+  void *start_addr_;
+
+  /** @brief Size of the data region in bytes */
+  std::size_t size_;
+
+  /** @brief Permanent virtual address of the region
+   *
+   * This is usually the same address as the simuilated process address.
+   * However, when using SMPI privatization of global variables,
+   * each SMPI process has its own set of global variables stored
+   * at a different virtual address. The scheduler maps those region
+   * on the region of the global variables.
+   *
+   * */
+  void *permanent_addr_;
+
+  Buffer flat_data_;
+  ChunkedData page_numbers_;
+  std::vector<RegionSnapshot> privatized_regions_;
+public:
+  RegionSnapshot() :
+    region_type_(UnknownRegion),
+    storage_type_(StorageType::NoData),
+    object_info_(nullptr),
+    start_addr_(nullptr),
+    size_(0),
+    permanent_addr_(nullptr)
+  {}
+  RegionSnapshot(RegionType type, void *start_addr, void* permanent_addr, size_t size) :
+    region_type_(type),
+    storage_type_(StorageType::NoData),
+    object_info_(nullptr),
+    start_addr_(start_addr),
+    size_(size),
+    permanent_addr_(permanent_addr)
+  {}
+  ~RegionSnapshot()                     = default;
+  RegionSnapshot(RegionSnapshot const&) = default;
+  RegionSnapshot& operator=(RegionSnapshot const&) = default;
+  RegionSnapshot(RegionSnapshot&& that)
+      : region_type_(that.region_type_)
+      , storage_type_(that.storage_type_)
+      , object_info_(that.object_info_)
+      , start_addr_(that.start_addr_)
+      , size_(that.size_)
+      , permanent_addr_(that.permanent_addr_)
+      , flat_data_(std::move(that.flat_data_))
+      , page_numbers_(std::move(that.page_numbers_))
+      , privatized_regions_(std::move(that.privatized_regions_))
+  {
+    that.clear();
+  }
+  RegionSnapshot& operator=(RegionSnapshot&& that)
+  {
+    region_type_ = that.region_type_;
+    storage_type_ = that.storage_type_;
+    object_info_ = that.object_info_;
+    start_addr_ = that.start_addr_;
+    size_ = that.size_;
+    permanent_addr_ = that.permanent_addr_;
+    flat_data_ = std::move(that.flat_data_);
+    page_numbers_ = std::move(that.page_numbers_);
+    privatized_regions_ = std::move(that.privatized_regions_);
+    that.clear();
+    return *this;
+  }
+
+  // Data
+
+  void clear()
+  {
+    region_type_ = UnknownRegion;
+    storage_type_ = StorageType::NoData;
+    privatized_regions_.clear();
+    page_numbers_.clear();
+    flat_data_.clear();
+    object_info_ = nullptr;
+    start_addr_ = nullptr;
+    size_ = 0;
+    permanent_addr_ = nullptr;
+  }
+
+  void clear_data()
+  {
+    storage_type_ = StorageType::NoData;
+    flat_data_.clear();
+    page_numbers_.clear();
+    privatized_regions_.clear();
+  }
+
+  void flat_data(Buffer data)
+  {
+    storage_type_ = StorageType::Flat;
+    flat_data_ = std::move(data);
+    page_numbers_.clear();
+    privatized_regions_.clear();
+  }
+  const Buffer& flat_data() const { return flat_data_; }
+  Buffer& flat_data()             { return flat_data_; }
+
+  void page_data(ChunkedData page_data)
+  {
+    storage_type_ = StorageType::Chunked;
+    flat_data_.clear();
+    page_numbers_ = std::move(page_data);
+    privatized_regions_.clear();
+  }
+  ChunkedData const& page_data() const { return page_numbers_; }
+
+  void privatized_data(std::vector<RegionSnapshot> data)
+  {
+    storage_type_ = StorageType::Privatized;
+    flat_data_.clear();
+    page_numbers_.clear();
+    privatized_regions_ = std::move(data);
+  }
+  std::vector<RegionSnapshot> const& privatized_data() const
+  {
+    return privatized_regions_;
+  }
+  std::vector<RegionSnapshot>& privatized_data()
+  {
+    return privatized_regions_;
+  }
+
+  simgrid::mc::ObjectInformation* object_info() const { return object_info_; }
+  void object_info(simgrid::mc::ObjectInformation* info) { object_info_ = info; }
+
+  // Other getters
+
+  RemotePtr<void> start() const { return remote(start_addr_); }
+  RemotePtr<void> end() const { return remote((char*)start_addr_ + size_); }
+  RemotePtr<void> permanent_address() const { return remote(permanent_addr_); }
+  std::size_t size() const { return size_; }
+  StorageType storage_type() const { return storage_type_; }
+  RegionType region_type() const { return region_type_; }
+
+  bool contain(RemotePtr<void> p) const
+  {
+    return p >= start() && p < end();
+  }
+};
+
+RegionSnapshot privatized_region(
+    RegionType region_type, void *start_addr, void* permanent_addr,
+    std::size_t size);
+RegionSnapshot dense_region(
+  RegionType type, void *start_addr, void* data_addr, std::size_t size);
+simgrid::mc::RegionSnapshot sparse_region(
+  RegionType type, void *start_addr, void* data_addr, std::size_t size);
+simgrid::mc::RegionSnapshot region(
+  RegionType type, void *start_addr, void* data_addr, std::size_t size);
+
+}
+}
+
+typedef simgrid::mc::RegionSnapshot s_mc_mem_region_t;
+typedef s_mc_mem_region_t* mc_mem_region_t;
+#endif
diff --git a/src/mc/snapshot/compare.cpp b/src/mc/snapshot/compare.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..efbd0ef
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1663 @@
+/* Copyright (c) 2008-2018. 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. */
+
+/** \file compare.cpp Memory snapshooting and comparison                    */
+
+#include <cinttypes>
+
+#include <array>
+#include <memory>
+#include <set>
+#include <utility>
+#include <unordered_set>
+
+#include "xbt/dynar.h"
+#include "xbt/sysdep.h"
+#include <xbt/mmalloc.h>
+
+#include <mc/mc.h>
+#include <mc/datatypes.h>
+
+#include "src/internal_config.h"
+
+#include "src/xbt/mmalloc/mmprivate.h"
+
+#if HAVE_SMPI
+#include "src/smpi/include/private.hpp"
+#endif
+
+#include "src/mc/Frame.hpp"
+#include "src/mc/ObjectInformation.hpp"
+#include "src/mc/Type.hpp"
+#include "src/mc/Variable.hpp"
+#include "src/mc/mc_config.hpp"
+#include "src/mc/mc_dwarf.hpp"
+#include "src/mc/mc_forward.hpp"
+#include "src/mc/mc_private.hpp"
+#include "src/mc/mc_smx.hpp"
+#include "src/mc/mc_snapshot.hpp"
+
+XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_compare, xbt, "Logging specific to mc_compare in mc");
+
+namespace simgrid {
+namespace mc {
+
+struct HeapLocation;
+typedef std::array<HeapLocation, 2> HeapLocationPair;
+typedef std::set<HeapLocationPair> HeapLocationPairs;
+struct HeapArea;
+struct ProcessComparisonState;
+struct StateComparator;
+
+static int compare_heap_area(
+  StateComparator& state,
+  int process_index, const void *area1, const void* area2,
+  Snapshot* snapshot1, Snapshot* snapshot2,
+  HeapLocationPairs* previous, Type* type, int pointer_level);
+
+}
+}
+
+using simgrid::mc::remote;
+
+/*********************************** Heap comparison ***********************************/
+/***************************************************************************************/
+
+namespace simgrid {
+namespace mc {
+
+class HeapLocation {
+public:
+  int block_    = 0;
+  int fragment_ = 0;
+
+  HeapLocation() = default;
+  HeapLocation(int block, int fragment = 0) : block_(block), fragment_(fragment) {}
+
+  bool operator==(HeapLocation const& that) const
+  {
+    return block_ == that.block_ && fragment_ == that.fragment_;
+  }
+  bool operator<(HeapLocation const& that) const
+  {
+    return std::make_pair(block_, fragment_) < std::make_pair(that.block_, that.fragment_);
+  }
+};
+
+static inline
+HeapLocationPair makeHeapLocationPair(int block1, int fragment1, int block2, int fragment2)
+{
+  return simgrid::mc::HeapLocationPair{{
+    simgrid::mc::HeapLocation(block1, fragment1),
+    simgrid::mc::HeapLocation(block2, fragment2)
+  }};
+}
+
+class HeapArea : public HeapLocation {
+public:
+  bool valid_ = false;
+  HeapArea() = default;
+  explicit HeapArea(int block) : valid_(true) { block_ = block; }
+  HeapArea(int block, int fragment) : valid_(true)
+  {
+    block_    = block;
+    fragment_ = fragment;
+  }
+};
+
+class ProcessComparisonState {
+public:
+  std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* to_ignore = nullptr;
+  std::vector<HeapArea> equals_to;
+  std::vector<simgrid::mc::Type*> types;
+  std::size_t heapsize = 0;
+
+  void initHeapInformation(xbt_mheap_t heap, std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i);
+};
+
+namespace {
+
+/** A hash which works with more stuff
+ *
+ *  It can hash pairs: the standard hash currently doesn't include this.
+ */
+template <class X> class hash : public std::hash<X> {
+};
+
+template <class X, class Y> class hash<std::pair<X, Y>> {
+public:
+  std::size_t operator()(std::pair<X,Y>const& x) const
+  {
+    hash<X> h1;
+    hash<X> h2;
+    return h1(x.first) ^ h2(x.second);
+  }
+};
+
+}
+
+class StateComparator {
+public:
+  s_xbt_mheap_t std_heap_copy;
+  std::size_t heaplimit;
+  std::array<ProcessComparisonState, 2> processStates;
+
+  std::unordered_set<std::pair<void*, void*>, hash<std::pair<void*, void*>>> compared_pointers;
+
+  void clear()
+  {
+    compared_pointers.clear();
+  }
+
+  int initHeapInformation(
+    xbt_mheap_t heap1, xbt_mheap_t heap2,
+    std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i1,
+    std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i2);
+
+  HeapArea& equals_to1_(std::size_t i, std::size_t j)
+  {
+    return processStates[0].equals_to[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
+  }
+  HeapArea& equals_to2_(std::size_t i, std::size_t j)
+  {
+    return processStates[1].equals_to[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
+  }
+  Type*& types1_(std::size_t i, std::size_t j)
+  {
+    return processStates[0].types[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
+  }
+  Type*& types2_(std::size_t i, std::size_t j)
+  {
+    return processStates[1].types[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
+  }
+
+  HeapArea const& equals_to1_(std::size_t i, std::size_t j) const
+  {
+    return processStates[0].equals_to[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
+  }
+  HeapArea const& equals_to2_(std::size_t i, std::size_t j) const
+  {
+    return processStates[1].equals_to[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
+  }
+  Type* const& types1_(std::size_t i, std::size_t j) const
+  {
+    return processStates[0].types[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
+  }
+  Type* const& types2_(std::size_t i, std::size_t j) const
+  {
+    return processStates[1].types[ MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK * i + j];
+  }
+
+  /** Check whether two blocks are known to be matching
+   *
+   *  @param b1     Block of state 1
+   *  @param b2     Block of state 2
+   *  @return       if the blocks are known to be matching
+   */
+  bool blocksEqual(int b1, int b2) const
+  {
+    return this->equals_to1_(b1, 0).block_ == b2 && this->equals_to2_(b2, 0).block_ == b1;
+  }
+
+  /** Check whether two fragments are known to be matching
+   *
+   *  @param b1     Block of state 1
+   *  @param f1     Fragment of state 1
+   *  @param b2     Block of state 2
+   *  @param f2     Fragment of state 2
+   *  @return       if the fragments are known to be matching
+   */
+  int fragmentsEqual(int b1, int f1, int b2, int f2) const
+  {
+    return this->equals_to1_(b1, f1).block_ == b2 && this->equals_to1_(b1, f1).fragment_ == f2 &&
+           this->equals_to2_(b2, f2).block_ == b1 && this->equals_to2_(b2, f2).fragment_ == f1;
+  }
+
+  void match_equals(HeapLocationPairs* list);
+};
+
+}
+}
+
+/************************************************************************************/
+
+static ssize_t heap_comparison_ignore_size(
+  std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* ignore_list,
+  const void *address)
+{
+  int start = 0;
+  int end = ignore_list->size() - 1;
+
+  while (start <= end) {
+    unsigned int cursor = (start + end) / 2;
+    simgrid::mc::IgnoredHeapRegion const& region = (*ignore_list)[cursor];
+    if (region.address == address)
+      return region.size;
+    if (region.address < address)
+      start = cursor + 1;
+    if (region.address > address)
+      end = cursor - 1;
+  }
+
+  return -1;
+}
+
+static bool is_stack(const void *address)
+{
+  for (auto const& stack : mc_model_checker->process().stack_areas())
+    if (address == stack.address)
+      return true;
+  return false;
+}
+
+// TODO, this should depend on the snapshot?
+static bool is_block_stack(int block)
+{
+  for (auto const& stack : mc_model_checker->process().stack_areas())
+    if (block == stack.block)
+      return true;
+  return false;
+}
+
+namespace simgrid {
+namespace mc {
+
+void StateComparator::match_equals(HeapLocationPairs* list)
+{
+  for (auto const& pair : *list) {
+    if (pair[0].fragment_ != -1) {
+      this->equals_to1_(pair[0].block_, pair[0].fragment_) = simgrid::mc::HeapArea(pair[1].block_, pair[1].fragment_);
+      this->equals_to2_(pair[1].block_, pair[1].fragment_) = simgrid::mc::HeapArea(pair[0].block_, pair[0].fragment_);
+    } else {
+      this->equals_to1_(pair[0].block_, 0) = simgrid::mc::HeapArea(pair[1].block_, pair[1].fragment_);
+      this->equals_to2_(pair[1].block_, 0) = simgrid::mc::HeapArea(pair[0].block_, pair[0].fragment_);
+    }
+  }
+}
+
+void ProcessComparisonState::initHeapInformation(xbt_mheap_t heap,
+                        std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i)
+{
+  auto heaplimit  = heap->heaplimit;
+  this->heapsize  = heap->heapsize;
+  this->to_ignore = i;
+  this->equals_to.assign(heaplimit * MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK, HeapArea());
+  this->types.assign(heaplimit * MAX_FRAGMENT_PER_BLOCK, nullptr);
+}
+
+int StateComparator::initHeapInformation(xbt_mheap_t heap1, xbt_mheap_t heap2,
+                          std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i1,
+                          std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i2)
+{
+  if ((heap1->heaplimit != heap2->heaplimit) || (heap1->heapsize != heap2->heapsize))
+    return -1;
+  this->heaplimit     = heap1->heaplimit;
+  this->std_heap_copy = *mc_model_checker->process().get_heap();
+  this->processStates[0].initHeapInformation(heap1, i1);
+  this->processStates[1].initHeapInformation(heap2, i2);
+  return 0;
+}
+
+// TODO, have a robust way to find it in O(1)
+static inline
+mc_mem_region_t MC_get_heap_region(simgrid::mc::Snapshot* snapshot)
+{
+  for (auto const& region : snapshot->snapshot_regions)
+    if (region->region_type() == simgrid::mc::RegionType::Heap)
+      return region.get();
+  xbt_die("No heap region");
+}
+
+static
+int mmalloc_compare_heap(
+  simgrid::mc::StateComparator& state, simgrid::mc::Snapshot* snapshot1, simgrid::mc::Snapshot* snapshot2)
+{
+  simgrid::mc::RemoteClient* process = &mc_model_checker->process();
+
+  /* Start comparison */
+  size_t i1;
+  size_t i2;
+  size_t j1;
+  size_t j2;
+  size_t k;
+  void* addr_block1;
+  void* addr_block2;
+  void* addr_frag1;
+  void* addr_frag2;
+  int nb_diff1 = 0;
+  int nb_diff2 = 0;
+  int equal;
+
+  /* Check busy blocks */
+  i1 = 1;
+
+  malloc_info heapinfo_temp1;
+  malloc_info heapinfo_temp2;
+  malloc_info heapinfo_temp2b;
+
+  mc_mem_region_t heap_region1 = MC_get_heap_region(snapshot1);
+  mc_mem_region_t heap_region2 = MC_get_heap_region(snapshot2);
+
+  // This is the address of std_heap->heapinfo in the application process:
+  void* heapinfo_address = &((xbt_mheap_t) process->heap_address)->heapinfo;
+
+  // This is in snapshot do not use them directly:
+  const malloc_info* heapinfos1 = snapshot1->read<malloc_info*>(
+      RemotePtr<malloc_info*>((std::uint64_t)heapinfo_address), simgrid::mc::ProcessIndexMissing);
+  const malloc_info* heapinfos2 = snapshot2->read<malloc_info*>(
+      RemotePtr<malloc_info*>((std::uint64_t)heapinfo_address), simgrid::mc::ProcessIndexMissing);
+
+  while (i1 < state.heaplimit) {
+
+    const malloc_info* heapinfo1 = (const malloc_info*) MC_region_read(heap_region1, &heapinfo_temp1, &heapinfos1[i1], sizeof(malloc_info));
+    const malloc_info* heapinfo2 = (const malloc_info*) MC_region_read(heap_region2, &heapinfo_temp2, &heapinfos2[i1], sizeof(malloc_info));
+
+    if (heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_FREE || heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_HEAPINFO) {      /* Free block */
+      i1 ++;
+      continue;
+    }
+
+    if (heapinfo1->type < 0) {
+      fprintf(stderr, "Unkown mmalloc block type.\n");
+      abort();
+    }
+
+    addr_block1 = ((void*)(((ADDR2UINT(i1)) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase));
+
+    if (heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED) {       /* Large block */
+
+      if (is_stack(addr_block1)) {
+        for (k = 0; k < heapinfo1->busy_block.size; k++)
+          state.equals_to1_(i1 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
+        for (k = 0; k < heapinfo2->busy_block.size; k++)
+          state.equals_to2_(i1 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
+        i1 += heapinfo1->busy_block.size;
+        continue;
+      }
+
+      if (state.equals_to1_(i1, 0).valid_) {
+        i1++;
+        continue;
+      }
+
+      i2          = 1;
+      equal       = 0;
+
+      /* Try first to associate to same block in the other heap */
+      if (heapinfo2->type == heapinfo1->type && state.equals_to2_(i1, 0).valid_ == 0) {
+        addr_block2 = (ADDR2UINT(i1) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase;
+        int res_compare = compare_heap_area(state, simgrid::mc::ProcessIndexMissing, addr_block1, addr_block2,
+                                            snapshot1, snapshot2, nullptr, nullptr, 0);
+        if (res_compare != 1) {
+          for (k = 1; k < heapinfo2->busy_block.size; k++)
+            state.equals_to2_(i1 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
+          for (k = 1; k < heapinfo1->busy_block.size; k++)
+            state.equals_to1_(i1 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
+          equal = 1;
+          i1 += heapinfo1->busy_block.size;
+        }
+      }
+
+      while (i2 < state.heaplimit && not equal) {
+
+        addr_block2 = (ADDR2UINT(i2) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase;
+
+        if (i2 == i1) {
+          i2++;
+          continue;
+        }
+
+        const malloc_info* heapinfo2b = (const malloc_info*) MC_region_read(heap_region2, &heapinfo_temp2b, &heapinfos2[i2], sizeof(malloc_info));
+
+        if (heapinfo2b->type != MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED) {
+          i2++;
+          continue;
+        }
+
+        if (state.equals_to2_(i2, 0).valid_) {
+          i2++;
+          continue;
+        }
+
+        int res_compare = compare_heap_area(state, simgrid::mc::ProcessIndexMissing, addr_block1, addr_block2,
+                                            snapshot1, snapshot2, nullptr, nullptr, 0);
+
+        if (res_compare != 1) {
+          for (k = 1; k < heapinfo2b->busy_block.size; k++)
+            state.equals_to2_(i2 + k, 0) = HeapArea(i1, -1);
+          for (k = 1; k < heapinfo1->busy_block.size; k++)
+            state.equals_to1_(i1 + k, 0) = HeapArea(i2, -1);
+          equal = 1;
+          i1 += heapinfo1->busy_block.size;
+        }
+
+        i2++;
+      }
+
+      if (not equal) {
+        XBT_DEBUG("Block %zu not found (size_used = %zu, addr = %p)", i1, heapinfo1->busy_block.busy_size, addr_block1);
+        i1 = state.heaplimit + 1;
+        nb_diff1++;
+      }
+
+    } else {                    /* Fragmented block */
+
+      for (j1 = 0; j1 < (size_t) (BLOCKSIZE >> heapinfo1->type); j1++) {
+
+        if (heapinfo1->busy_frag.frag_size[j1] == -1) /* Free fragment_ */
+          continue;
+
+        if (state.equals_to1_(i1, j1).valid_)
+          continue;
+
+        addr_frag1 = (void*)((char*)addr_block1 + (j1 << heapinfo1->type));
+
+        i2 = 1;
+        equal = 0;
+
+        /* Try first to associate to same fragment_ in the other heap */
+        if (heapinfo2->type == heapinfo1->type && not state.equals_to2_(i1, j1).valid_) {
+          addr_block2 = (ADDR2UINT(i1) - 1) * BLOCKSIZE +
+                         (char *) state.std_heap_copy.heapbase;
+          addr_frag2 =
+              (void *) ((char *) addr_block2 +
+                        (j1 << heapinfo2->type));
+          int res_compare = compare_heap_area(state, simgrid::mc::ProcessIndexMissing, addr_frag1, addr_frag2,
+                                              snapshot1, snapshot2, nullptr, nullptr, 0);
+          if (res_compare != 1)
+            equal = 1;
+        }
+
+        while (i2 < state.heaplimit && not equal) {
+
+          const malloc_info* heapinfo2b = (const malloc_info*) MC_region_read(
+            heap_region2, &heapinfo_temp2b, &heapinfos2[i2],
+            sizeof(malloc_info));
+
+          if (heapinfo2b->type == MMALLOC_TYPE_FREE || heapinfo2b->type == MMALLOC_TYPE_HEAPINFO) {
+            i2 ++;
+            continue;
+          }
+
+          // We currently do not match fragments with unfragmented blocks (maybe we should).
+          if (heapinfo2b->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED) {
+            i2++;
+            continue;
+          }
+
+          if (heapinfo2b->type < 0) {
+            fprintf(stderr, "Unknown mmalloc block type.\n");
+            abort();
+          }
+
+          for (j2 = 0; j2 < (size_t) (BLOCKSIZE >> heapinfo2b->type);
+               j2++) {
+
+            if (i2 == i1 && j2 == j1)
+              continue;
+
+            if (state.equals_to2_(i2, j2).valid_)
+              continue;
+
+            addr_block2 = (ADDR2UINT(i2) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase;
+            addr_frag2  = (void*)((char*)addr_block2 + (j2 << heapinfo2b->type));
+
+            int res_compare = compare_heap_area(state, simgrid::mc::ProcessIndexMissing, addr_frag1, addr_frag2,
+                                                snapshot2, snapshot2, nullptr, nullptr, 0);
+            if (res_compare != 1) {
+              equal = 1;
+              break;
+            }
+          }
+
+          i2++;
+        }
+
+        if (not equal) {
+          XBT_DEBUG("Block %zu, fragment_ %zu not found (size_used = %zd, address = %p)\n", i1, j1,
+                    heapinfo1->busy_frag.frag_size[j1], addr_frag1);
+          i1 = state.heaplimit + 1;
+          nb_diff1++;
+          break;
+        }
+      }
+
+      i1++;
+    }
+  }
+
+  /* All blocks/fragments are equal to another block/fragment_ ? */
+  size_t i = 1;
+  size_t j = 0;
+
+  for(i = 1; i < state.heaplimit; i++) {
+    const malloc_info* heapinfo1 = (const malloc_info*) MC_region_read(
+      heap_region1, &heapinfo_temp1, &heapinfos1[i], sizeof(malloc_info));
+
+    if (heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED && i1 == state.heaplimit && heapinfo1->busy_block.busy_size > 0 &&
+        not state.equals_to1_(i, 0).valid_) {
+      XBT_DEBUG("Block %zu not found (size used = %zu)", i, heapinfo1->busy_block.busy_size);
+      nb_diff1++;
+    }
+
+    if (heapinfo1->type <= 0)
+      continue;
+    for (j = 0; j < (size_t) (BLOCKSIZE >> heapinfo1->type); j++)
+      if (i1 == state.heaplimit && heapinfo1->busy_frag.frag_size[j] > 0 && not state.equals_to1_(i, j).valid_) {
+        XBT_DEBUG("Block %zu, Fragment %zu not found (size used = %zd)", i, j, heapinfo1->busy_frag.frag_size[j]);
+        nb_diff1++;
+      }
+  }
+
+  if (i1 == state.heaplimit)
+    XBT_DEBUG("Number of blocks/fragments not found in heap1: %d", nb_diff1);
+
+  for (i=1; i < state.heaplimit; i++) {
+    const malloc_info* heapinfo2 = (const malloc_info*) MC_region_read(
+      heap_region2, &heapinfo_temp2, &heapinfos2[i], sizeof(malloc_info));
+    if (heapinfo2->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED && i1 == state.heaplimit && heapinfo2->busy_block.busy_size > 0 &&
+        not state.equals_to2_(i, 0).valid_) {
+      XBT_DEBUG("Block %zu not found (size used = %zu)", i,
+                heapinfo2->busy_block.busy_size);
+      nb_diff2++;
+    }
+
+    if (heapinfo2->type <= 0)
+      continue;
+
+    for (j = 0; j < (size_t) (BLOCKSIZE >> heapinfo2->type); j++)
+      if (i1 == state.heaplimit && heapinfo2->busy_frag.frag_size[j] > 0 && not state.equals_to2_(i, j).valid_) {
+        XBT_DEBUG("Block %zu, Fragment %zu not found (size used = %zd)",
+          i, j, heapinfo2->busy_frag.frag_size[j]);
+        nb_diff2++;
+      }
+
+  }
+
+  if (i1 == state.heaplimit)
+    XBT_DEBUG("Number of blocks/fragments not found in heap2: %d", nb_diff2);
+
+  return nb_diff1 > 0 || nb_diff2 > 0;
+}
+
+/**
+ *
+ * @param state
+ * @param real_area1     Process address for state 1
+ * @param real_area2     Process address for state 2
+ * @param snapshot1      Snapshot of state 1
+ * @param snapshot2      Snapshot of state 2
+ * @param previous
+ * @param size
+ * @param check_ignore
+ */
+static int compare_heap_area_without_type(
+  simgrid::mc::StateComparator& state, int process_index,
+  const void *real_area1, const void *real_area2,
+  simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
+  simgrid::mc::Snapshot* snapshot2,
+  HeapLocationPairs* previous, int size,
+  int check_ignore)
+{
+  simgrid::mc::RemoteClient* process = &mc_model_checker->process();
+  mc_mem_region_t heap_region1 = MC_get_heap_region(snapshot1);
+  mc_mem_region_t heap_region2 = MC_get_heap_region(snapshot2);
+
+  for (int i = 0; i < size; ) {
+
+    if (check_ignore > 0) {
+      ssize_t ignore1 = heap_comparison_ignore_size(
+        state.processStates[0].to_ignore, (char *) real_area1 + i);
+      if (ignore1 != -1) {
+        ssize_t ignore2 = heap_comparison_ignore_size(
+          state.processStates[1].to_ignore, (char *) real_area2 + i);
+        if (ignore2 == ignore1) {
+          if (ignore1 == 0) {
+            check_ignore--;
+            return 0;
+          } else {
+            i = i + ignore2;
+            check_ignore--;
+            continue;
+          }
+        }
+      }
+    }
+
+    if (MC_snapshot_region_memcmp(((char *) real_area1) + i, heap_region1, ((char *) real_area2) + i, heap_region2, 1) != 0) {
+
+      int pointer_align = (i / sizeof(void *)) * sizeof(void *);
+      const void* addr_pointed1 = snapshot1->read(
+        remote((void**)((char *) real_area1 + pointer_align)), process_index);
+      const void* addr_pointed2 = snapshot2->read(
+        remote((void**)((char *) real_area2 + pointer_align)), process_index);
+
+      if (process->in_maestro_stack(remote(addr_pointed1))
+        && process->in_maestro_stack(remote(addr_pointed2))) {
+        i = pointer_align + sizeof(void *);
+        continue;
+      }
+
+      if (addr_pointed1 > state.std_heap_copy.heapbase
+           && addr_pointed1 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot1)
+           && addr_pointed2 > state.std_heap_copy.heapbase
+           && addr_pointed2 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot2)) {
+        // Both addreses are in the heap:
+        int res_compare = compare_heap_area(state ,process_index,
+          addr_pointed1, addr_pointed2,
+          snapshot1, snapshot2, previous, nullptr, 0);
+        if (res_compare == 1)
+          return res_compare;
+        i = pointer_align + sizeof(void *);
+        continue;
+      }
+
+      return 1;
+    }
+
+    i++;
+  }
+
+  return 0;
+}
+
+/**
+ *
+ * @param state
+ * @param real_area1     Process address for state 1
+ * @param real_area2     Process address for state 2
+ * @param snapshot1      Snapshot of state 1
+ * @param snapshot2      Snapshot of state 2
+ * @param previous
+ * @param type
+ * @param area_size      either a byte_size or an elements_count (?)
+ * @param check_ignore
+ * @param pointer_level
+ * @return               0 (same), 1 (different), -1 (unknown)
+ */
+static int compare_heap_area_with_type(
+  simgrid::mc::StateComparator& state, int process_index,
+  const void *real_area1, const void *real_area2,
+  simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
+  simgrid::mc::Snapshot* snapshot2,
+  HeapLocationPairs* previous, simgrid::mc::Type* type,
+  int area_size, int check_ignore,
+  int pointer_level)
+{
+  do {
+
+    // HACK: This should not happen but in pratice, there are some
+    // DW_TAG_typedef without an associated DW_AT_type:
+    //<1><538832>: Abbrev Number: 111 (DW_TAG_typedef)
+    //    <538833>   DW_AT_name        : (indirect string, offset: 0x2292f3): gregset_t
+    //    <538837>   DW_AT_decl_file   : 98
+    //    <538838>   DW_AT_decl_line   : 37
+    if (type == nullptr)
+      return 0;
+
+    if (is_stack(real_area1) && is_stack(real_area2))
+      return 0;
+
+    if (check_ignore > 0) {
+      ssize_t ignore1 = heap_comparison_ignore_size(state.processStates[0].to_ignore, real_area1);
+      if (ignore1 > 0 && heap_comparison_ignore_size(state.processStates[1].to_ignore, real_area2) == ignore1)
+        return 0;
+    }
+
+    simgrid::mc::Type* subtype;
+    simgrid::mc::Type* subsubtype;
+    int res;
+    int elm_size;
+    const void* addr_pointed1;
+    const void* addr_pointed2;
+
+    mc_mem_region_t heap_region1 = MC_get_heap_region(snapshot1);
+    mc_mem_region_t heap_region2 = MC_get_heap_region(snapshot2);
+
+    switch (type->type) {
+      case DW_TAG_unspecified_type:
+        return 1;
+
+      case DW_TAG_base_type:
+        if (not type->name.empty() && type->name == "char") { /* String, hence random (arbitrary ?) size */
+          if (real_area1 == real_area2)
+            return -1;
+          else
+            return MC_snapshot_region_memcmp(real_area1, heap_region1, real_area2, heap_region2, area_size) != 0;
+        } else {
+          if (area_size != -1 && type->byte_size != area_size)
+            return -1;
+          else
+            return MC_snapshot_region_memcmp(real_area1, heap_region1, real_area2, heap_region2, type->byte_size) != 0;
+        }
+        break;
+
+      case DW_TAG_enumeration_type:
+        if (area_size != -1 && type->byte_size != area_size)
+          return -1;
+        return MC_snapshot_region_memcmp(real_area1, heap_region1, real_area2, heap_region2, type->byte_size) != 0;
+
+      case DW_TAG_typedef:
+      case DW_TAG_const_type:
+      case DW_TAG_volatile_type:
+        // Poor man's TCO:
+        type = type->subtype;
+        continue; // restart
+
+      case DW_TAG_array_type:
+        subtype = type->subtype;
+        switch (subtype->type) {
+          case DW_TAG_unspecified_type:
+            return 1;
+
+          case DW_TAG_base_type:
+          case DW_TAG_enumeration_type:
+          case DW_TAG_pointer_type:
+          case DW_TAG_reference_type:
+          case DW_TAG_rvalue_reference_type:
+          case DW_TAG_structure_type:
+          case DW_TAG_class_type:
+          case DW_TAG_union_type:
+            if (subtype->full_type)
+              subtype = subtype->full_type;
+            elm_size  = subtype->byte_size;
+            break;
+          // TODO, just remove the type indirection?
+          case DW_TAG_const_type:
+          case DW_TAG_typedef:
+          case DW_TAG_volatile_type:
+            subsubtype = subtype->subtype;
+            if (subsubtype->full_type)
+              subsubtype = subsubtype->full_type;
+            elm_size     = subsubtype->byte_size;
+            break;
+          default:
+            return 0;
+            break;
+        }
+        for (int i = 0; i < type->element_count; i++) {
+          // TODO, add support for variable stride (DW_AT_byte_stride)
+          res = compare_heap_area_with_type(state, process_index, (char*)real_area1 + (i * elm_size),
+                                            (char*)real_area2 + (i * elm_size), snapshot1, snapshot2, previous,
+                                            type->subtype, subtype->byte_size, check_ignore, pointer_level);
+          if (res == 1)
+            return res;
+        }
+        return 0;
+
+      case DW_TAG_reference_type:
+      case DW_TAG_rvalue_reference_type:
+      case DW_TAG_pointer_type:
+        if (type->subtype && type->subtype->type == DW_TAG_subroutine_type) {
+          addr_pointed1 = snapshot1->read(remote((void**)real_area1), process_index);
+          addr_pointed2 = snapshot2->read(remote((void**)real_area2), process_index);
+          return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
+        }
+        pointer_level++;
+        if (pointer_level <= 1) {
+          addr_pointed1 = snapshot1->read(remote((void**)real_area1), process_index);
+          addr_pointed2 = snapshot2->read(remote((void**)real_area2), process_index);
+          if (addr_pointed1 > state.std_heap_copy.heapbase && addr_pointed1 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot1) &&
+              addr_pointed2 > state.std_heap_copy.heapbase && addr_pointed2 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot2))
+            return compare_heap_area(state, process_index, addr_pointed1, addr_pointed2, snapshot1, snapshot2, previous,
+                                     type->subtype, pointer_level);
+          else
+            return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
+        }
+        for (size_t i = 0; i < (area_size / sizeof(void*)); i++) {
+          addr_pointed1 = snapshot1->read(remote((void**)((char*)real_area1 + i * sizeof(void*))), process_index);
+          addr_pointed2 = snapshot2->read(remote((void**)((char*)real_area2 + i * sizeof(void*))), process_index);
+          if (addr_pointed1 > state.std_heap_copy.heapbase && addr_pointed1 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot1) &&
+              addr_pointed2 > state.std_heap_copy.heapbase && addr_pointed2 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot2))
+            res = compare_heap_area(state, process_index, addr_pointed1, addr_pointed2, snapshot1, snapshot2, previous,
+                                    type->subtype, pointer_level);
+          else
+            res = (addr_pointed1 != addr_pointed2);
+          if (res == 1)
+            return res;
+        }
+        return 0;
+
+      case DW_TAG_structure_type:
+      case DW_TAG_class_type:
+        if (type->full_type)
+          type = type->full_type;
+        if (area_size != -1 && type->byte_size != area_size) {
+          if (area_size <= type->byte_size || area_size % type->byte_size != 0)
+            return -1;
+          for (size_t i = 0; i < (size_t)(area_size / type->byte_size); i++) {
+            int res = compare_heap_area_with_type(state, process_index, (char*)real_area1 + i * type->byte_size,
+                                                  (char*)real_area2 + i * type->byte_size, snapshot1, snapshot2,
+                                                  previous, type, -1, check_ignore, 0);
+            if (res == 1)
+              return res;
+          }
+        } else {
+          for (simgrid::mc::Member& member : type->members) {
+            // TODO, optimize this? (for the offset case)
+            void* real_member1 = simgrid::dwarf::resolve_member(real_area1, type, &member,
+                                                                (simgrid::mc::AddressSpace*)snapshot1, process_index);
+            void* real_member2 = simgrid::dwarf::resolve_member(real_area2, type, &member,
+                                                                (simgrid::mc::AddressSpace*)snapshot2, process_index);
+            int res = compare_heap_area_with_type(state, process_index, real_member1, real_member2, snapshot1,
+                                                  snapshot2, previous, member.type, -1, check_ignore, 0);
+            if (res == 1)
+              return res;
+          }
+        }
+        return 0;
+
+      case DW_TAG_union_type:
+        return compare_heap_area_without_type(state, process_index, real_area1, real_area2, snapshot1, snapshot2,
+                                              previous, type->byte_size, check_ignore);
+
+      default:
+        return 0;
+    }
+
+    xbt_die("Unreachable");
+  } while (true);
+}
+
+/** Infer the type of a part of the block from the type of the block
+ *
+ * TODO, handle DW_TAG_array_type as well as arrays of the object ((*p)[5], p[5])
+ *
+ * TODO, handle subfields ((*p).bar.foo, (*p)[5].bar…)
+ *
+ * @param  type               DWARF type ID of the root address
+ * @param  area_size
+ * @return                    DWARF type ID for given offset
+ */
+static simgrid::mc::Type* get_offset_type(void *real_base_address, simgrid::mc::Type* type,
+                                 int offset, int area_size,
+                                 simgrid::mc::Snapshot* snapshot, int process_index)
+{
+
+  // Beginning of the block, the infered variable type if the type of the block:
+  if (offset == 0)
+    return type;
+
+  switch (type->type) {
+
+  case DW_TAG_structure_type:
+  case DW_TAG_class_type:
+    if (type->full_type)
+      type = type->full_type;
+    if (area_size != -1 && type->byte_size != area_size) {
+      if (area_size > type->byte_size && area_size % type->byte_size == 0)
+        return type;
+      else
+        return nullptr;
+    }
+
+    for (simgrid::mc::Member& member : type->members) {
+      if (member.has_offset_location()) {
+        // We have the offset, use it directly (shortcut):
+        if (member.offset() == offset)
+          return member.type;
+      } else {
+        void* real_member = simgrid::dwarf::resolve_member(real_base_address, type, &member, snapshot, process_index);
+        if ((char*)real_member - (char*)real_base_address == offset)
+          return member.type;
+      }
+    }
+    return nullptr;
+
+  default:
+    /* FIXME: other cases ? */
+    return nullptr;
+
+  }
+}
+
+/**
+ *
+ * @param area1          Process address for state 1
+ * @param area2          Process address for state 2
+ * @param snapshot1      Snapshot of state 1
+ * @param snapshot2      Snapshot of state 2
+ * @param previous       Pairs of blocks already compared on the current path (or nullptr)
+ * @param type_id        Type of variable
+ * @param pointer_level
+ * @return 0 (same), 1 (different), -1
+ */
+static
+int compare_heap_area(simgrid::mc::StateComparator& state, int process_index,
+                      const void *area1, const void *area2,
+                      simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
+                      simgrid::mc::Snapshot* snapshot2,
+                      HeapLocationPairs* previous,
+                      simgrid::mc::Type* type, int pointer_level)
+{
+  simgrid::mc::RemoteClient* process = &mc_model_checker->process();
+
+  ssize_t block1;
+  ssize_t block2;
+  ssize_t size;
+  int check_ignore = 0;
+
+  int type_size = -1;
+  int offset1   = 0;
+  int offset2   = 0;
+  int new_size1 = -1;
+  int new_size2 = -1;
+
+  simgrid::mc::Type* new_type1 = nullptr;
+  simgrid::mc::Type* new_type2 = nullptr;
+
+  bool match_pairs = false;
+
+  // This is the address of std_heap->heapinfo in the application process:
+  void* heapinfo_address = &((xbt_mheap_t) process->heap_address)->heapinfo;
+
+  const malloc_info* heapinfos1 = snapshot1->read(remote((const malloc_info**)heapinfo_address), process_index);
+  const malloc_info* heapinfos2 = snapshot2->read(remote((const malloc_info**)heapinfo_address), process_index);
+
+  malloc_info heapinfo_temp1;
+  malloc_info heapinfo_temp2;
+
+  simgrid::mc::HeapLocationPairs current;
+  if (previous == nullptr) {
+    previous = &current;
+    match_pairs = true;
+  }
+
+  // Get block number:
+  block1 = ((char*)area1 - (char*)state.std_heap_copy.heapbase) / BLOCKSIZE + 1;
+  block2 = ((char*)area2 - (char*)state.std_heap_copy.heapbase) / BLOCKSIZE + 1;
+
+  // If either block is a stack block:
+  if (is_block_stack((int) block1) && is_block_stack((int) block2)) {
+    previous->insert(simgrid::mc::makeHeapLocationPair(block1, -1, block2, -1));
+    if (match_pairs)
+      state.match_equals(previous);
+    return 0;
+  }
+
+  // If either block is not in the expected area of memory:
+  if (((char*)area1 < (char*)state.std_heap_copy.heapbase) || (block1 > (ssize_t)state.processStates[0].heapsize) ||
+      (block1 < 1) || ((char*)area2 < (char*)state.std_heap_copy.heapbase) ||
+      (block2 > (ssize_t)state.processStates[1].heapsize) || (block2 < 1)) {
+    return 1;
+  }
+
+  // Process address of the block:
+  void* real_addr_block1 = (ADDR2UINT(block1) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase;
+  void* real_addr_block2 = (ADDR2UINT(block2) - 1) * BLOCKSIZE + (char*)state.std_heap_copy.heapbase;
+
+  if (type) {
+    if (type->full_type)
+      type = type->full_type;
+
+    // This assume that for "boring" types (volatile ...) byte_size is absent:
+    while (type->byte_size == 0 && type->subtype != nullptr)
+      type = type->subtype;
+
+    // Find type_size:
+    if (type->type == DW_TAG_pointer_type ||
+        (type->type == DW_TAG_base_type && not type->name.empty() && type->name == "char"))
+      type_size = -1;
+    else
+      type_size = type->byte_size;
+
+  }
+
+  mc_mem_region_t heap_region1 = MC_get_heap_region(snapshot1);
+  mc_mem_region_t heap_region2 = MC_get_heap_region(snapshot2);
+
+  const malloc_info* heapinfo1 = (const malloc_info*) MC_region_read(
+    heap_region1, &heapinfo_temp1, &heapinfos1[block1], sizeof(malloc_info));
+  const malloc_info* heapinfo2 = (const malloc_info*) MC_region_read(
+    heap_region2, &heapinfo_temp2, &heapinfos2[block2], sizeof(malloc_info));
+
+  if ((heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_FREE || heapinfo1->type==MMALLOC_TYPE_HEAPINFO)
+    && (heapinfo2->type == MMALLOC_TYPE_FREE || heapinfo2->type ==MMALLOC_TYPE_HEAPINFO)) {
+    /* Free block */
+    if (match_pairs)
+      state.match_equals(previous);
+    return 0;
+  }
+
+  if (heapinfo1->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED && heapinfo2->type == MMALLOC_TYPE_UNFRAGMENTED) {
+    /* Complete block */
+
+    // TODO, lookup variable type from block type as done for fragmented blocks
+
+    if (state.equals_to1_(block1, 0).valid_ && state.equals_to2_(block2, 0).valid_ &&
+        state.blocksEqual(block1, block2)) {
+      if (match_pairs)
+        state.match_equals(previous);
+      return 0;
+    }
+
+    if (type_size != -1 && type_size != (ssize_t)heapinfo1->busy_block.busy_size &&
+        type_size != (ssize_t)heapinfo2->busy_block.busy_size &&
+        (type->name.empty() || type->name == "struct s_smx_context")) {
+      if (match_pairs)
+        state.match_equals(previous);
+      return -1;
+    }
+
+    if (heapinfo1->busy_block.size != heapinfo2->busy_block.size)
+      return 1;
+    if (heapinfo1->busy_block.busy_size != heapinfo2->busy_block.busy_size)
+      return 1;
+
+    if (not previous->insert(simgrid::mc::makeHeapLocationPair(block1, -1, block2, -1)).second) {
+      if (match_pairs)
+        state.match_equals(previous);
+      return 0;
+    }
+
+    size = heapinfo1->busy_block.busy_size;
+
+    // Remember (basic) type inference.
+    // The current data structure only allows us to do this for the whole block.
+    if (type != nullptr && area1 == real_addr_block1)
+      state.types1_(block1, 0) = type;
+    if (type != nullptr && area2 == real_addr_block2)
+      state.types2_(block2, 0) = type;
+
+    if (size <= 0) {
+      if (match_pairs)
+        state.match_equals(previous);
+      return 0;
+    }
+
+    if (heapinfo1->busy_block.ignore > 0
+        && heapinfo2->busy_block.ignore == heapinfo1->busy_block.ignore)
+      check_ignore = heapinfo1->busy_block.ignore;
+
+  } else if ((heapinfo1->type > 0) && (heapinfo2->type > 0)) {      /* Fragmented block */
+
+    // Fragment number:
+    ssize_t frag1 = ((uintptr_t)(ADDR2UINT(area1) % (BLOCKSIZE))) >> heapinfo1->type;
+    ssize_t frag2 = ((uintptr_t)(ADDR2UINT(area2) % (BLOCKSIZE))) >> heapinfo2->type;
+
+    // Process address of the fragment_:
+    void* real_addr_frag1 = (void*)((char*)real_addr_block1 + (frag1 << heapinfo1->type));
+    void* real_addr_frag2 = (void*)((char*)real_addr_block2 + (frag2 << heapinfo2->type));
+
+    // Check the size of the fragments against the size of the type:
+    if (type_size != -1) {
+      if (heapinfo1->busy_frag.frag_size[frag1] == -1 || heapinfo2->busy_frag.frag_size[frag2] == -1) {
+        if (match_pairs)
+          state.match_equals(previous);
+        return -1;
+      }
+      // ?
+      if (type_size != heapinfo1->busy_frag.frag_size[frag1]
+          || type_size != heapinfo2->busy_frag.frag_size[frag2]) {
+        if (match_pairs)
+          state.match_equals(previous);
+        return -1;
+      }
+    }
+
+    // Check if the blocks are already matched together:
+    if (state.equals_to1_(block1, frag1).valid_ && state.equals_to2_(block2, frag2).valid_ && offset1 == offset2 &&
+        state.fragmentsEqual(block1, frag1, block2, frag2)) {
+      if (match_pairs)
+        state.match_equals(previous);
+      return 0;
+    }
+    // Compare the size of both fragments:
+    if (heapinfo1->busy_frag.frag_size[frag1] != heapinfo2->busy_frag.frag_size[frag2]) {
+      if (type_size == -1) {
+        if (match_pairs)
+          state.match_equals(previous);
+        return -1;
+      } else
+        return 1;
+    }
+
+    // Size of the fragment_:
+    size = heapinfo1->busy_frag.frag_size[frag1];
+
+    // Remember (basic) type inference.
+    // The current data structure only allows us to do this for the whole fragment_.
+    if (type != nullptr && area1 == real_addr_frag1)
+      state.types1_(block1, frag1) = type;
+    if (type != nullptr && area2 == real_addr_frag2)
+      state.types2_(block2, frag2) = type;
+
+    // The type of the variable is already known:
+    if (type) {
+      new_type1 = new_type2 = type;
+    }
+    // Type inference from the block type.
+    else if (state.types1_(block1, frag1) != nullptr || state.types2_(block2, frag2) != nullptr) {
+
+      offset1 = (char*)area1 - (char*)real_addr_frag1;
+      offset2 = (char*)area2 - (char*)real_addr_frag2;
+
+      if (state.types1_(block1, frag1) != nullptr && state.types2_(block2, frag2) != nullptr) {
+        new_type1 =
+            get_offset_type(real_addr_frag1, state.types1_(block1, frag1), offset1, size, snapshot1, process_index);
+        new_type2 =
+            get_offset_type(real_addr_frag2, state.types2_(block2, frag2), offset1, size, snapshot2, process_index);
+      } else if (state.types1_(block1, frag1) != nullptr) {
+        new_type1 =
+            get_offset_type(real_addr_frag1, state.types1_(block1, frag1), offset1, size, snapshot1, process_index);
+        new_type2 =
+            get_offset_type(real_addr_frag2, state.types1_(block1, frag1), offset2, size, snapshot2, process_index);
+      } else if (state.types2_(block2, frag2) != nullptr) {
+        new_type1 =
+            get_offset_type(real_addr_frag1, state.types2_(block2, frag2), offset1, size, snapshot1, process_index);
+        new_type2 =
+            get_offset_type(real_addr_frag2, state.types2_(block2, frag2), offset2, size, snapshot2, process_index);
+      } else {
+        if (match_pairs)
+          state.match_equals(previous);
+        return -1;
+      }
+
+      if (new_type1 != nullptr && new_type2 != nullptr && new_type1 != new_type2) {
+
+        type = new_type1;
+        while (type->byte_size == 0 && type->subtype != nullptr)
+          type = type->subtype;
+        new_size1 = type->byte_size;
+
+        type = new_type2;
+        while (type->byte_size == 0 && type->subtype != nullptr)
+          type = type->subtype;
+        new_size2 = type->byte_size;
+
+      } else {
+        if (match_pairs)
+          state.match_equals(previous);
+        return -1;
+      }
+    }
+
+    if (new_size1 > 0 && new_size1 == new_size2) {
+      type = new_type1;
+      size = new_size1;
+    }
+
+    if (offset1 == 0 && offset2 == 0 &&
+        not previous->insert(simgrid::mc::makeHeapLocationPair(block1, frag1, block2, frag2)).second) {
+      if (match_pairs)
+        state.match_equals(previous);
+      return 0;
+    }
+
+    if (size <= 0) {
+      if (match_pairs)
+        state.match_equals(previous);
+      return 0;
+    }
+
+    if ((heapinfo1->busy_frag.ignore[frag1] > 0) &&
+        (heapinfo2->busy_frag.ignore[frag2] == heapinfo1->busy_frag.ignore[frag1]))
+      check_ignore = heapinfo1->busy_frag.ignore[frag1];
+
+  } else
+    return 1;
+
+
+  /* Start comparison */
+  int res_compare;
+  if (type)
+    res_compare = compare_heap_area_with_type(state, process_index, area1, area2, snapshot1, snapshot2, previous, type,
+                                              size, check_ignore, pointer_level);
+  else
+    res_compare = compare_heap_area_without_type(state, process_index, area1, area2, snapshot1, snapshot2, previous,
+                                                 size, check_ignore);
+
+  if (res_compare == 1)
+    return res_compare;
+
+  if (match_pairs)
+    state.match_equals(previous);
+  return 0;
+}
+
+}
+}
+
+/************************** Snapshot comparison *******************************/
+/******************************************************************************/
+
+static int compare_areas_with_type(simgrid::mc::StateComparator& state,
+                                   int process_index,
+                                   void* real_area1, simgrid::mc::Snapshot* snapshot1, mc_mem_region_t region1,
+                                   void* real_area2, simgrid::mc::Snapshot* snapshot2, mc_mem_region_t region2,
+                                   simgrid::mc::Type* type, int pointer_level)
+{
+  simgrid::mc::RemoteClient* process = &mc_model_checker->process();
+
+  simgrid::mc::Type* subtype;
+  simgrid::mc::Type* subsubtype;
+  int elm_size;
+  int i;
+  int res;
+
+  do {
+    switch (type->type) {
+      case DW_TAG_unspecified_type:
+        return 1;
+
+      case DW_TAG_base_type:
+      case DW_TAG_enumeration_type:
+      case DW_TAG_union_type:
+        return MC_snapshot_region_memcmp(real_area1, region1, real_area2, region2, type->byte_size) != 0;
+      case DW_TAG_typedef:
+      case DW_TAG_volatile_type:
+      case DW_TAG_const_type:
+        // Poor man's TCO:
+        type = type->subtype;
+        continue; // restart
+      case DW_TAG_array_type:
+        subtype = type->subtype;
+        switch (subtype->type) {
+          case DW_TAG_unspecified_type:
+            return 1;
+
+          case DW_TAG_base_type:
+          case DW_TAG_enumeration_type:
+          case DW_TAG_pointer_type:
+          case DW_TAG_reference_type:
+          case DW_TAG_rvalue_reference_type:
+          case DW_TAG_structure_type:
+          case DW_TAG_class_type:
+          case DW_TAG_union_type:
+            if (subtype->full_type)
+              subtype = subtype->full_type;
+            elm_size  = subtype->byte_size;
+            break;
+          case DW_TAG_const_type:
+          case DW_TAG_typedef:
+          case DW_TAG_volatile_type:
+            subsubtype = subtype->subtype;
+            if (subsubtype->full_type)
+              subsubtype = subsubtype->full_type;
+            elm_size     = subsubtype->byte_size;
+            break;
+          default:
+            return 0;
+            break;
+        }
+        for (i = 0; i < type->element_count; i++) {
+          size_t off = i * elm_size;
+          res        = compare_areas_with_type(state, process_index, (char*)real_area1 + off, snapshot1, region1,
+                                        (char*)real_area2 + off, snapshot2, region2, type->subtype, pointer_level);
+          if (res == 1)
+            return res;
+        }
+        break;
+      case DW_TAG_pointer_type:
+      case DW_TAG_reference_type:
+      case DW_TAG_rvalue_reference_type: {
+        void* addr_pointed1 = MC_region_read_pointer(region1, real_area1);
+        void* addr_pointed2 = MC_region_read_pointer(region2, real_area2);
+
+        if (type->subtype && type->subtype->type == DW_TAG_subroutine_type)
+          return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
+        if (addr_pointed1 == nullptr && addr_pointed2 == nullptr)
+          return 0;
+        if (addr_pointed1 == nullptr || addr_pointed2 == nullptr)
+          return 1;
+        if (not state.compared_pointers.insert(std::make_pair(addr_pointed1, addr_pointed2)).second)
+          return 0;
+
+        pointer_level++;
+
+        // Some cases are not handled here:
+        // * the pointers lead to different areas (one to the heap, the other to the RW segment ...)
+        // * a pointer leads to the read-only segment of the current object
+        // * a pointer lead to a different ELF object
+
+        if (addr_pointed1 > process->heap_address && addr_pointed1 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot1)) {
+          if (not(addr_pointed2 > process->heap_address && addr_pointed2 < mc_snapshot_get_heap_end(snapshot2)))
+            return 1;
+          // The pointers are both in the heap:
+          return simgrid::mc::compare_heap_area(state, process_index, addr_pointed1, addr_pointed2, snapshot1,
+                                                snapshot2, nullptr, type->subtype, pointer_level);
+
+        } else if (region1->contain(simgrid::mc::remote(addr_pointed1))) {
+          // The pointers are both in the current object R/W segment:
+          if (not region2->contain(simgrid::mc::remote(addr_pointed2)))
+            return 1;
+          if (not type->type_id)
+            return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
+          else
+            return compare_areas_with_type(state, process_index, addr_pointed1, snapshot1, region1, addr_pointed2,
+                                           snapshot2, region2, type->subtype, pointer_level);
+        } else {
+
+          // TODO, We do not handle very well the case where
+          // it belongs to a different (non-heap) region from the current one.
+
+          return (addr_pointed1 != addr_pointed2);
+        }
+        break;
+      }
+      case DW_TAG_structure_type:
+      case DW_TAG_class_type:
+        for (simgrid::mc::Member& member : type->members) {
+          void* member1 = simgrid::dwarf::resolve_member(real_area1, type, &member, snapshot1, process_index);
+          void* member2 = simgrid::dwarf::resolve_member(real_area2, type, &member, snapshot2, process_index);
+          mc_mem_region_t subregion1 = mc_get_region_hinted(member1, snapshot1, process_index, region1);
+          mc_mem_region_t subregion2 = mc_get_region_hinted(member2, snapshot2, process_index, region2);
+          res = compare_areas_with_type(state, process_index, member1, snapshot1, subregion1, member2, snapshot2,
+                                        subregion2, member.type, pointer_level);
+          if (res == 1)
+            return res;
+        }
+        break;
+      case DW_TAG_subroutine_type:
+        return -1;
+        break;
+      default:
+        XBT_VERB("Unknown case: %d", type->type);
+        break;
+    }
+
+    return 0;
+  } while (true);
+}
+
+static int compare_global_variables(
+  simgrid::mc::StateComparator& state,
+  simgrid::mc::ObjectInformation* object_info,
+  int process_index,
+  mc_mem_region_t r1, mc_mem_region_t r2,
+  simgrid::mc::Snapshot* snapshot1, simgrid::mc::Snapshot* snapshot2)
+{
+  xbt_assert(r1 && r2, "Missing region.");
+
+#if HAVE_SMPI
+  if (r1->storage_type() == simgrid::mc::StorageType::Privatized) {
+    xbt_assert(process_index >= 0);
+    if (r2->storage_type() != simgrid::mc::StorageType::Privatized)
+      return 1;
+
+    size_t process_count = MC_smpi_process_count();
+    xbt_assert(process_count == r1->privatized_data().size()
+      && process_count == r2->privatized_data().size());
+
+    // Compare the global variables separately for each simulates process:
+    for (size_t process_index = 0; process_index < process_count; process_index++) {
+      if (compare_global_variables(state,
+          object_info, process_index,
+          &r1->privatized_data()[process_index],
+          &r2->privatized_data()[process_index],
+          snapshot1, snapshot2))
+        return 1;
+    }
+    return 0;
+  }
+#else
+  xbt_assert(r1->storage_type() != simgrid::mc::StorageType::Privatized);
+#endif
+  xbt_assert(r2->storage_type() != simgrid::mc::StorageType::Privatized);
+
+  std::vector<simgrid::mc::Variable>& variables = object_info->global_variables;
+
+  for (simgrid::mc::Variable const& current_var : variables) {
+
+    // If the variable is not in this object, skip it:
+    // We do not expect to find a pointer to something which is not reachable
+    // by the global variables.
+    if ((char *) current_var.address < (char *) object_info->start_rw
+        || (char *) current_var.address > (char *) object_info->end_rw)
+      continue;
+
+    simgrid::mc::Type* bvariable_type = current_var.type;
+    int res = compare_areas_with_type(state, process_index,
+                                (char *) current_var.address, snapshot1, r1,
+                                (char *) current_var.address, snapshot2, r2,
+                                bvariable_type, 0);
+    if (res == 1) {
+      XBT_VERB("Global variable %s (%p) is different between snapshots",
+               current_var.name.c_str(),
+               (char *) current_var.address);
+      return 1;
+    }
+  }
+
+  return 0;
+}
+
+static int compare_local_variables(simgrid::mc::StateComparator& state,
+                                   int process_index,
+                                   simgrid::mc::Snapshot* snapshot1,
+                                   simgrid::mc::Snapshot* snapshot2,
+                                   mc_snapshot_stack_t stack1,
+                                   mc_snapshot_stack_t stack2)
+{
+  if (stack1->local_variables.size() != stack2->local_variables.size()) {
+    XBT_VERB("Different number of local variables");
+    return 1;
+  }
+
+    unsigned int cursor = 0;
+    local_variable_t current_var1;
+    local_variable_t current_var2;
+    while (cursor < stack1->local_variables.size()) {
+      current_var1 = &stack1->local_variables[cursor];
+      current_var2 = &stack1->local_variables[cursor];
+      if (current_var1->name != current_var2->name
+          || current_var1->subprogram != current_var2->subprogram
+          || current_var1->ip != current_var2->ip) {
+        // TODO, fix current_varX->subprogram->name to include name if DW_TAG_inlined_subprogram
+        XBT_VERB
+            ("Different name of variable (%s - %s) "
+             "or frame (%s - %s) or ip (%lu - %lu)",
+             current_var1->name.c_str(),
+             current_var2->name.c_str(),
+             current_var1->subprogram->name.c_str(),
+             current_var2->subprogram->name.c_str(),
+             current_var1->ip, current_var2->ip);
+        return 1;
+      }
+      // TODO, fix current_varX->subprogram->name to include name if DW_TAG_inlined_subprogram
+
+        simgrid::mc::Type* subtype = current_var1->type;
+        int res                    = compare_areas_with_type(
+            state, process_index, current_var1->address, snapshot1,
+            mc_get_snapshot_region(current_var1->address, snapshot1, process_index), current_var2->address, snapshot2,
+            mc_get_snapshot_region(current_var2->address, snapshot2, process_index), subtype, 0);
+
+        if (res == 1) {
+          // TODO, fix current_varX->subprogram->name to include name if DW_TAG_inlined_subprogram
+          XBT_VERB("Local variable %s (%p - %p) in frame %s "
+                   "is different between snapshots",
+                   current_var1->name.c_str(), current_var1->address, current_var2->address,
+                   current_var1->subprogram->name.c_str());
+          return res;
+      }
+      cursor++;
+    }
+    return 0;
+}
+
+namespace simgrid {
+namespace mc {
+
+static std::unique_ptr<simgrid::mc::StateComparator> state_comparator;
+
+int snapshot_compare(int num1, simgrid::mc::Snapshot* s1, int num2, simgrid::mc::Snapshot* s2)
+{
+  // TODO, make this a field of ModelChecker or something similar
+
+  if (state_comparator == nullptr)
+    state_comparator = std::unique_ptr<StateComparator>(new StateComparator());
+  else
+    state_comparator->clear();
+
+  simgrid::mc::RemoteClient* process = &mc_model_checker->process();
+
+  int errors = 0;
+
+  int hash_result = 0;
+  if (_sg_mc_hash) {
+    hash_result = (s1->hash != s2->hash);
+    if (hash_result) {
+      XBT_VERB("(%d - %d) Different hash: 0x%" PRIx64 "--0x%" PRIx64, num1, num2, s1->hash, s2->hash);
+#ifndef MC_DEBUG
+      return 1;
+#endif
+    } else
+      XBT_VERB("(%d - %d) Same hash: 0x%" PRIx64, num1, num2, s1->hash);
+  }
+
+  /* Compare enabled processes */
+  if (s1->enabled_processes != s2->enabled_processes) {
+    XBT_VERB("(%d - %d) Different amount of enabled processes", num1, num2);
+    return 1;
+  }
+
+  /* Compare size of stacks */
+  int is_diff = 0;
+  for (unsigned long i = 0; i < s1->stacks.size(); i++) {
+    size_t size_used1 = s1->stack_sizes[i];
+    size_t size_used2 = s2->stack_sizes[i];
+    if (size_used1 != size_used2) {
+#ifdef MC_DEBUG
+      XBT_DEBUG("(%d - %d) Different size used in stacks: %zu - %zu", num1, num2, size_used1, size_used2);
+      errors++;
+      is_diff = 1;
+#else
+#ifdef MC_VERBOSE
+      XBT_VERB("(%d - %d) Different size used in stacks: %zu - %zu", num1, num2, size_used1, size_used2);
+#endif
+      return 1;
+#endif
+    }
+  }
+  if (is_diff) // do not proceed if there is any stacks that don't match
+    return 1;
+
+  /* Init heap information used in heap comparison algorithm */
+  xbt_mheap_t heap1 = (xbt_mheap_t)s1->read_bytes(
+    alloca(sizeof(struct mdesc)), sizeof(struct mdesc),
+    remote(process->heap_address),
+    simgrid::mc::ProcessIndexMissing, simgrid::mc::ReadOptions::lazy());
+  xbt_mheap_t heap2 = (xbt_mheap_t)s2->read_bytes(
+    alloca(sizeof(struct mdesc)), sizeof(struct mdesc),
+    remote(process->heap_address),
+    simgrid::mc::ProcessIndexMissing, simgrid::mc::ReadOptions::lazy());
+  int res_init = state_comparator->initHeapInformation(heap1, heap2, &s1->to_ignore, &s2->to_ignore);
+
+  if (res_init == -1) {
+#ifdef MC_DEBUG
+    XBT_DEBUG("(%d - %d) Different heap information", num1, num2);
+    errors++;
+#else
+#ifdef MC_VERBOSE
+    XBT_VERB("(%d - %d) Different heap information", num1, num2);
+#endif
+
+    return 1;
+#endif
+  }
+
+  /* Stacks comparison */
+  int diff_local = 0;
+  for (unsigned int cursor = 0; cursor < s1->stacks.size(); cursor++) {
+    mc_snapshot_stack_t stack1 = &s1->stacks[cursor];
+    mc_snapshot_stack_t stack2 = &s2->stacks[cursor];
+
+    if (stack1->process_index != stack2->process_index) {
+      diff_local = 1;
+      XBT_DEBUG("(%d - %d) Stacks with different process index (%i vs %i)", num1, num2,
+        stack1->process_index, stack2->process_index);
+    }
+    else diff_local = compare_local_variables(*state_comparator,
+      stack1->process_index, s1, s2, stack1, stack2);
+    if (diff_local > 0) {
+#ifdef MC_DEBUG
+      XBT_DEBUG("(%d - %d) Different local variables between stacks %d", num1,
+                num2, cursor + 1);
+      errors++;
+#else
+
+#ifdef MC_VERBOSE
+      XBT_VERB("(%d - %d) Different local variables between stacks %u", num1, num2, cursor + 1);
+#endif
+
+      return 1;
+#endif
+    }
+  }
+
+  size_t regions_count = s1->snapshot_regions.size();
+  // TODO, raise a difference instead?
+  xbt_assert(regions_count == s2->snapshot_regions.size());
+
+  for (size_t k = 0; k != regions_count; ++k) {
+    mc_mem_region_t region1 = s1->snapshot_regions[k].get();
+    mc_mem_region_t region2 = s2->snapshot_regions[k].get();
+
+    // Preconditions:
+    if (region1->region_type() != simgrid::mc::RegionType::Data)
+      continue;
+
+    xbt_assert(region1->region_type() == region2->region_type());
+    xbt_assert(region1->object_info() == region2->object_info());
+    xbt_assert(region1->object_info());
+
+    std::string const& name = region1->object_info()->file_name;
+
+    /* Compare global variables */
+    if (compare_global_variables(*state_comparator, region1->object_info(), simgrid::mc::ProcessIndexDisabled, region1,
+                                 region2, s1, s2)) {
+
+#ifdef MC_DEBUG
+      XBT_DEBUG("(%d - %d) Different global variables in %s",
+        num1, num2, name.c_str());
+      errors++;
+#else
+#ifdef MC_VERBOSE
+      XBT_VERB("(%d - %d) Different global variables in %s",
+        num1, num2, name.c_str());
+#endif
+
+      return 1;
+#endif
+    }
+  }
+
+  /* Compare heap */
+  if (simgrid::mc::mmalloc_compare_heap(*state_comparator, s1, s2) > 0) {
+
+#ifdef MC_DEBUG
+    XBT_DEBUG("(%d - %d) Different heap (mmalloc_compare)", num1, num2);
+    errors++;
+#else
+
+#ifdef MC_VERBOSE
+    XBT_VERB("(%d - %d) Different heap (mmalloc_compare)", num1, num2);
+#endif
+    return 1;
+#endif
+  }
+
+#ifdef MC_VERBOSE
+  if (errors || hash_result)
+    XBT_VERB("(%d - %d) Difference found", num1, num2);
+  else
+    XBT_VERB("(%d - %d) No difference found", num1, num2);
+#endif
+
+#if defined(MC_DEBUG) && defined(MC_VERBOSE)
+  if (_sg_mc_hash) {
+    // * false positive SHOULD be avoided.
+    // * There MUST not be any false negative.
+
+    XBT_VERB("(%d - %d) State equality hash test is %s %s", num1, num2,
+             (hash_result != 0) == (errors != 0) ? "true" : "false", not hash_result ? "positive" : "negative");
+  }
+#endif
+
+  return errors > 0 || hash_result;
+}
+
+}
+}
diff --git a/src/mc/snapshot/mc_checkpoint.cpp b/src/mc/snapshot/mc_checkpoint.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..56218a8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,695 @@
+/* Copyright (c) 2008-2018. 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 <unistd.h>
+
+#include <cstring>
+#include <dirent.h>
+#include <fcntl.h>
+#include <link.h>
+
+#ifndef WIN32
+#include <sys/mman.h>
+#endif
+
+#include "src/internal_config.h"
+#include "src/mc/mc_private.hpp"
+#include "src/smpi/include/private.hpp"
+#include "xbt/file.hpp"
+#include "xbt/mmalloc.h"
+#include "xbt/module.h"
+
+#include "src/xbt/mmalloc/mmprivate.h"
+
+#include "src/simix/smx_private.hpp"
+
+#include <libunwind.h>
+#include <libelf.h>
+
+#include "src/mc/mc_private.hpp"
+#include <mc/mc.h>
+
+#include "src/mc/mc_config.hpp"
+#include "src/mc/mc_hash.hpp"
+#include "src/mc/mc_mmu.hpp"
+#include "src/mc/mc_smx.hpp"
+#include "src/mc/mc_snapshot.hpp"
+#include "src/mc/mc_unw.hpp"
+#include "src/mc/remote/mc_protocol.h"
+
+#include "src/mc/RegionSnapshot.hpp"
+#include "src/mc/ObjectInformation.hpp"
+#include "src/mc/Frame.hpp"
+#include "src/mc/Variable.hpp"
+
+using simgrid::mc::remote;
+
+XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_checkpoint, mc, "Logging specific to mc_checkpoint");
+
+#define PROT_RWX (PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC)
+#define PROT_RW (PROT_READ | PROT_WRITE)
+#define PROT_RX (PROT_READ | PROT_EXEC)
+
+namespace simgrid {
+namespace mc {
+
+/************************************  Free functions **************************************/
+/*****************************************************************************************/
+
+/** @brief Restore a region from a snapshot
+ *
+ *  @param region     Target region
+ */
+static void restore(mc_mem_region_t region)
+{
+  switch(region->storage_type()) {
+  case simgrid::mc::StorageType::Flat:
+    mc_model_checker->process().write_bytes(region->flat_data().get(),
+      region->size(), region->permanent_address());
+    break;
+
+  case simgrid::mc::StorageType::Chunked:
+    mc_region_restore_sparse(&mc_model_checker->process(), region);
+    break;
+
+  case simgrid::mc::StorageType::Privatized:
+    for (auto& p : region->privatized_data())
+      restore(&p);
+    break;
+
+  default: // includes StorageType::NoData
+    xbt_die("Storage type not supported");
+    break;
+  }
+}
+
+#if HAVE_SMPI
+RegionSnapshot privatized_region(
+    RegionType region_type, void *start_addr, void* permanent_addr,
+    std::size_t size
+    )
+{
+  size_t process_count = MC_smpi_process_count();
+
+  // Read smpi_privatization_regions from MCed:
+  smpi_privatization_region_t remote_smpi_privatization_regions;
+  mc_model_checker->process().read_variable(
+    "smpi_privatization_regions",
+    &remote_smpi_privatization_regions, sizeof(remote_smpi_privatization_regions));
+  s_smpi_privatization_region_t privatization_regions[process_count];
+  mc_model_checker->process().read_bytes(
+    &privatization_regions, sizeof(privatization_regions),
+    remote(remote_smpi_privatization_regions));
+
+  std::vector<simgrid::mc::RegionSnapshot> data;
+  data.reserve(process_count);
+  for (size_t i = 0; i < process_count; i++)
+    data.push_back(simgrid::mc::region(region_type, start_addr,
+      privatization_regions[i].address, size));
+
+  simgrid::mc::RegionSnapshot region = simgrid::mc::RegionSnapshot(
+    region_type, start_addr, permanent_addr, size);
+  region.privatized_data(std::move(data));
+  return region;
+}
+#endif
+
+static
+void add_region(int index, simgrid::mc::Snapshot* snapshot,
+                                  simgrid::mc::RegionType type,
+                                  simgrid::mc::ObjectInformation* object_info,
+                                  void *start_addr, void* permanent_addr,
+                                  std::size_t size)
+{
+  if (type == simgrid::mc::RegionType::Data)
+    xbt_assert(object_info, "Missing object info for object.");
+  else if (type == simgrid::mc::RegionType::Heap)
+    xbt_assert(not object_info, "Unexpected object info for heap region.");
+
+  simgrid::mc::RegionSnapshot region;
+#if HAVE_SMPI
+  const bool privatization_aware = object_info
+    && mc_model_checker->process().privatized(*object_info);
+  if (privatization_aware && MC_smpi_process_count())
+    region = simgrid::mc::privatized_region(
+      type, start_addr, permanent_addr, size);
+  else
+#endif
+    region = simgrid::mc::region(type, start_addr, permanent_addr, size);
+
+  region.object_info(object_info);
+  snapshot->snapshot_regions[index]
+    = std::unique_ptr<simgrid::mc::RegionSnapshot>(
+      new simgrid::mc::RegionSnapshot(std::move(region)));
+}
+
+static void get_memory_regions(simgrid::mc::RemoteClient* process, simgrid::mc::Snapshot* snapshot)
+{
+  const size_t n = process->object_infos.size();
+  snapshot->snapshot_regions.resize(n + 1);
+  int i = 0;
+  for (auto const& object_info : process->object_infos)
+    add_region(i++, snapshot, simgrid::mc::RegionType::Data,
+      object_info.get(),
+      object_info->start_rw, object_info->start_rw,
+      object_info->end_rw - object_info->start_rw);
+
+  xbt_mheap_t heap = process->get_heap();
+  void *start_heap = heap->base;
+  void *end_heap = heap->breakval;
+
+  add_region(n, snapshot, simgrid::mc::RegionType::Heap, nullptr,
+                        start_heap, start_heap,
+                        (char *) end_heap - (char *) start_heap);
+  snapshot->heap_bytes_used = mmalloc_get_bytes_used_remote(
+    heap->heaplimit,
+    process->get_malloc_info());
+
+#if HAVE_SMPI
+  if (mc_model_checker->process().privatized() && MC_smpi_process_count())
+    // snapshot->privatization_index = smpi_loaded_page
+    mc_model_checker->process().read_variable(
+      "smpi_loaded_page", &snapshot->privatization_index,
+      sizeof(snapshot->privatization_index));
+  else
+#endif
+    snapshot->privatization_index = simgrid::mc::ProcessIndexMissing;
+}
+
+/** \brief Fills the position of the segments (executable, read-only, read/write).
+ * */
+// TODO, use the ELF segment information for more robustness
+void find_object_address(
+  std::vector<simgrid::xbt::VmMap> const& maps,
+  simgrid::mc::ObjectInformation* result)
+{
+  std::string name = simgrid::xbt::Path(result->file_name).get_base_name();
+
+  for (size_t i = 0; i < maps.size(); ++i) {
+    simgrid::xbt::VmMap const& reg = maps[i];
+    if (maps[i].pathname.empty())
+      continue;
+    std::string map_basename = simgrid::xbt::Path(maps[i].pathname).get_base_name();
+    if (map_basename != name)
+      continue;
+
+    // This is the non-GNU_RELRO-part of the data segment:
+    if (reg.prot == PROT_RW) {
+      xbt_assert(not result->start_rw, "Multiple read-write segments for %s, not supported", maps[i].pathname.c_str());
+      result->start_rw = (char*) reg.start_addr;
+      result->end_rw = (char*) reg.end_addr;
+
+      // The next VMA might be end of the data segment:
+      if (i + 1 < maps.size()
+          && maps[i + 1].pathname.empty()
+          && maps[i + 1].prot == PROT_RW
+          && maps[i + 1].start_addr == reg.end_addr)
+        result->end_rw = (char*) maps[i + 1].end_addr;
+    }
+
+    // This is the text segment:
+    else if (reg.prot == PROT_RX) {
+      xbt_assert(not result->start_exec, "Multiple executable segments for %s, not supported",
+                 maps[i].pathname.c_str());
+      result->start_exec = (char*) reg.start_addr;
+      result->end_exec = (char*) reg.end_addr;
+
+      // The next VMA might be end of the data segment:
+      if (i + 1 < maps.size()
+          && maps[i + 1].pathname.empty()
+          && maps[i + 1].prot == PROT_RW
+          && maps[i + 1].start_addr == reg.end_addr) {
+        result->start_rw = (char*) maps[i + 1].start_addr;
+        result->end_rw = (char*) maps[i + 1].end_addr;
+      }
+    }
+
+    // This is the GNU_RELRO-part of the data segment:
+    else if (reg.prot == PROT_READ) {
+      xbt_assert(not result->start_ro, "Multiple read only segments for %s, not supported", maps[i].pathname.c_str());
+      result->start_ro = (char*) reg.start_addr;
+      result->end_ro = (char*) reg.end_addr;
+    }
+  }
+
+  result->start = result->start_rw;
+  if ((const void*) result->start_ro < result->start)
+    result->start = result->start_ro;
+  if ((const void*) result->start_exec < result->start)
+    result->start = result->start_exec;
+
+  result->end = result->end_rw;
+  if (result->end_ro && (const void*) result->end_ro > result->end)
+    result->end = result->end_ro;
+  if (result->end_exec && (const void*) result->end_exec > result->end)
+    result->end = result->end_exec;
+
+  xbt_assert(result->start_exec || result->start_rw || result->start_ro);
+}
+
+/************************************* Take Snapshot ************************************/
+/****************************************************************************************/
+
+/** \brief Checks whether the variable is in scope for a given IP.
+ *
+ *  A variable may be defined only from a given value of IP.
+ *
+ *  \param var   Variable description
+ *  \param scope Scope description
+ *  \param ip    Instruction pointer
+ *  \return      true if the variable is valid
+ * */
+static bool valid_variable(simgrid::mc::Variable* var,
+                              simgrid::mc::Frame* scope,
+                              const void *ip)
+{
+  // The variable is not yet valid:
+  if (scope->range.begin() + var->start_scope > (std::uint64_t) ip)
+    return false;
+  else
+    return true;
+}
+
+static void fill_local_variables_values(mc_stack_frame_t stack_frame, simgrid::mc::Frame* scope, int process_index,
+                                        std::vector<s_local_variable_t>& result)
+{
+  simgrid::mc::RemoteClient* process = &mc_model_checker->process();
+
+  if (not scope || not scope->range.contain(stack_frame->ip))
+    return;
+
+  for (simgrid::mc::Variable& current_variable : scope->variables) {
+
+    if (not valid_variable(&current_variable, scope, (void*)stack_frame->ip))
+      continue;
+
+    int region_type;
+    // FIXME, get rid of `region_type`
+    if ((long) stack_frame->ip > (long) process->libsimgrid_info->start_exec)
+      region_type = 1;
+    else
+      region_type = 2;
+
+    s_local_variable_t new_var;
+    new_var.subprogram = stack_frame->frame;
+    new_var.ip = stack_frame->ip;
+    new_var.name = current_variable.name;
+    new_var.type = current_variable.type;
+    new_var.region = region_type;
+    new_var.address = nullptr;
+
+    if (current_variable.address != nullptr)
+      new_var.address = current_variable.address;
+    else if (not current_variable.location_list.empty()) {
+      simgrid::dwarf::Location location =
+        simgrid::dwarf::resolve(
+          current_variable.location_list,
+          current_variable.object_info,
+          &(stack_frame->unw_cursor),
+          (void *) stack_frame->frame_base,
+          &mc_model_checker->process(), process_index);
+
+      if (not location.in_memory())
+        xbt_die("Cannot handle non-address variable");
+      new_var.address = location.address();
+
+    } else
+      xbt_die("No address");
+
+    result.push_back(std::move(new_var));
+  }
+
+  // Recursive processing of nested scopes:
+  for (simgrid::mc::Frame& nested_scope : scope->scopes)
+    fill_local_variables_values(
+      stack_frame, &nested_scope, process_index, result);
+}
+
+static std::vector<s_local_variable_t> get_local_variables_values(std::vector<s_mc_stack_frame_t>& stack_frames,
+                                                                  int process_index)
+{
+  std::vector<s_local_variable_t> variables;
+  for (s_mc_stack_frame_t& stack_frame : stack_frames)
+    fill_local_variables_values(&stack_frame, stack_frame.frame, process_index, variables);
+  return variables;
+}
+
+static std::vector<s_mc_stack_frame_t> unwind_stack_frames(simgrid::mc::UnwindContext* stack_context)
+{
+  simgrid::mc::RemoteClient* process = &mc_model_checker->process();
+  std::vector<s_mc_stack_frame_t> result;
+
+  unw_cursor_t c = stack_context->cursor();
+
+  // TODO, check condition check (unw_init_local==0 means end of frame)
+
+    while (1) {
+
+      s_mc_stack_frame_t stack_frame;
+
+      stack_frame.unw_cursor = c;
+
+      unw_word_t ip;
+      unw_word_t sp;
+
+      unw_get_reg(&c, UNW_REG_IP, &ip);
+      unw_get_reg(&c, UNW_REG_SP, &sp);
+
+      stack_frame.ip = ip;
+      stack_frame.sp = sp;
+
+      // TODO, use real addresses in frame_t instead of fixing it here
+
+      simgrid::mc::Frame* frame = process->find_function(remote(ip));
+      stack_frame.frame = frame;
+
+      if (frame) {
+        stack_frame.frame_name = frame->name;
+        stack_frame.frame_base =
+            (unw_word_t) frame->frame_base(c);
+      } else {
+        stack_frame.frame_base = 0;
+        stack_frame.frame_name = std::string();
+      }
+
+      result.push_back(std::move(stack_frame));
+
+      /* Stop before context switch with maestro */
+      if (frame != nullptr &&
+          frame->name == "smx_ctx_sysv_wrapper")
+        break;
+
+      int ret = unw_step(&c);
+      if (ret == 0)
+        xbt_die("Unexpected end of stack.");
+      else if (ret < 0)
+        xbt_die("Error while unwinding stack");
+    }
+
+  if (result.empty()) {
+    XBT_INFO("unw_init_local failed");
+    xbt_abort();
+  }
+
+  return result;
+}
+
+static std::vector<s_mc_snapshot_stack_t> take_snapshot_stacks(simgrid::mc::Snapshot* snapshot)
+{
+  std::vector<s_mc_snapshot_stack_t> res;
+
+  for (auto const& stack : mc_model_checker->process().stack_areas()) {
+    s_mc_snapshot_stack_t st;
+
+    // Read the context from remote process:
+    unw_context_t context;
+    mc_model_checker->process().read_bytes(
+      &context, sizeof(context), remote(stack.context));
+
+    st.context.initialize(&mc_model_checker->process(), &context);
+
+    st.stack_frames = unwind_stack_frames(&st.context);
+    st.local_variables = get_local_variables_values(st.stack_frames, stack.process_index);
+    st.process_index = stack.process_index;
+
+    unw_word_t sp = st.stack_frames[0].sp;
+
+    res.push_back(std::move(st));
+
+    size_t stack_size =
+      (char*) stack.address + stack.size - (char*) sp;
+    snapshot->stack_sizes.push_back(stack_size);
+  }
+
+  return res;
+
+}
+
+static void snapshot_handle_ignore(simgrid::mc::Snapshot* snapshot)
+{
+  xbt_assert(snapshot->process());
+
+  // Copy the memory:
+  for (auto const& region : mc_model_checker->process().ignored_regions()) {
+    s_mc_snapshot_ignored_data_t ignored_data;
+    ignored_data.start = (void*)region.addr;
+    ignored_data.data.resize(region.size);
+    // TODO, we should do this once per privatization segment:
+    snapshot->process()->read_bytes(
+      ignored_data.data.data(), region.size, remote(region.addr),
+      simgrid::mc::ProcessIndexDisabled);
+    snapshot->ignored_data.push_back(std::move(ignored_data));
+  }
+
+  // Zero the memory:
+  for (auto const& region : mc_model_checker->process().ignored_regions())
+    snapshot->process()->clear_bytes(remote(region.addr), region.size);
+
+}
+
+static void snapshot_ignore_restore(simgrid::mc::Snapshot* snapshot)
+{
+  for (auto const& ignored_data : snapshot->ignored_data)
+    snapshot->process()->write_bytes(
+      ignored_data.data.data(), ignored_data.data.size(),
+      remote(ignored_data.start));
+}
+
+static std::vector<s_fd_infos_t> get_current_fds(pid_t pid)
+{
+  const size_t fd_dir_path_size = 20;
+  char fd_dir_path[fd_dir_path_size];
+  int res = snprintf(fd_dir_path, fd_dir_path_size,
+    "/proc/%lli/fd", (long long int) pid);
+  xbt_assert(res >= 0);
+  if ((size_t) res > fd_dir_path_size)
+    xbt_die("Unexpected buffer is too small for fd_dir_path");
+
+  DIR* fd_dir = opendir(fd_dir_path);
+  if (fd_dir == nullptr)
+    xbt_die("Cannot open directory '/proc/self/fd'\n");
+
+  std::vector<s_fd_infos_t> fds;
+
+  struct dirent* fd_number;
+  while ((fd_number = readdir(fd_dir))) {
+
+    int fd_value = xbt_str_parse_int(fd_number->d_name, "Found a non-numerical FD: %s. Freaking out!");
+
+    if(fd_value < 3)
+      continue;
+
+    const size_t source_size = 25;
+    char source[25];
+    int res = snprintf(source, source_size, "/proc/%lli/fd/%s",
+        (long long int) pid, fd_number->d_name);
+    xbt_assert(res >= 0);
+    if ((size_t) res > source_size)
+      xbt_die("Unexpected buffer is too small for fd %s", fd_number->d_name);
+
+    const size_t link_size = 200;
+    char link[200];
+    res = readlink(source, link, link_size);
+
+    if (res<0)
+      xbt_die("Could not read link for %s", source);
+    if (res==200)
+      xbt_die("Buffer to small for link of %s", source);
+
+    link[res] = '\0';
+
+#if HAVE_SMPI
+    if(smpi_is_privatization_file(link))
+      continue;
+#endif
+
+    // This is (probably) the DIR* we are reading:
+    // TODO, read all the file entries at once and close the DIR.*
+    if(strcmp(fd_dir_path, link) == 0)
+      continue;
+
+    // We don't handle them.
+    // It does not mean we should silently ignore them however.
+    if (strncmp(link, "pipe:", std::strlen("pipe:")) == 0 || strncmp(link, "socket:", std::strlen("socket:")) == 0)
+      continue;
+
+    // If dot_output enabled, do not handle the corresponding file
+    if (dot_output != nullptr) {
+      std::string link_basename = simgrid::xbt::Path(link).get_base_name();
+      if (link_basename == _sg_mc_dot_output_file.get())
+        continue;
+    }
+
+    // This is probably a shared memory used by lttng-ust:
+    if(strncmp("/dev/shm/ust-shm-tmp-", link, std::strlen("/dev/shm/ust-shm-tmp-"))==0)
+      continue;
+
+    // Add an entry for this FD in the snapshot:
+    s_fd_infos_t fd;
+    fd.filename = std::string(link);
+    fd.number = fd_value;
+    fd.flags = fcntl(fd_value, F_GETFL) | fcntl(fd_value, F_GETFD) ;
+    fd.current_position = lseek(fd_value, 0, SEEK_CUR);
+    fds.push_back(std::move(fd));
+  }
+
+  closedir (fd_dir);
+  return fds;
+}
+
+std::shared_ptr<simgrid::mc::Snapshot> take_snapshot(int num_state)
+{
+  XBT_DEBUG("Taking snapshot %i", num_state);
+
+  simgrid::mc::RemoteClient* mc_process = &mc_model_checker->process();
+
+  std::shared_ptr<simgrid::mc::Snapshot> snapshot = std::make_shared<simgrid::mc::Snapshot>(mc_process, num_state);
+
+  for (auto const& p : mc_model_checker->process().actors())
+    snapshot->enabled_processes.insert(p.copy.getBuffer()->pid);
+
+  snapshot_handle_ignore(snapshot.get());
+
+  if (_sg_mc_snapshot_fds)
+    snapshot->current_fds = get_current_fds(mc_model_checker->process().pid());
+
+  /* Save the std heap and the writable mapped pages of libsimgrid and binary */
+  get_memory_regions(mc_process, snapshot.get());
+
+  snapshot->to_ignore = mc_model_checker->process().ignored_heap();
+
+  if (_sg_mc_max_visited_states > 0 || not _sg_mc_property_file.get().empty()) {
+    snapshot->stacks = take_snapshot_stacks(snapshot.get());
+    if (_sg_mc_hash)
+      snapshot->hash = simgrid::mc::hash(*snapshot);
+    else
+      snapshot->hash = 0;
+  } else
+    snapshot->hash = 0;
+
+  snapshot_ignore_restore(snapshot.get());
+  return snapshot;
+}
+
+static inline
+void restore_snapshot_regions(simgrid::mc::Snapshot* snapshot)
+{
+  for (std::unique_ptr<s_mc_mem_region_t> const& region : snapshot->snapshot_regions) {
+    // For privatized, variables we decided it was not necessary to take the snapshot:
+    if (region)
+      restore(region.get());
+  }
+
+#if HAVE_SMPI
+  if(snapshot->privatization_index >= 0) {
+    // Fix the privatization mmap:
+    s_mc_message_restore_t message{MC_MESSAGE_RESTORE, snapshot->privatization_index};
+    mc_model_checker->process().getChannel().send(message);
+  }
+#endif
+}
+
+static inline
+void restore_snapshot_fds(simgrid::mc::Snapshot* snapshot)
+{
+  xbt_die("FD snapshot not implemented in client/server mode.");
+
+  for (auto const& fd : snapshot->current_fds) {
+
+    int new_fd = open(fd.filename.c_str(), fd.flags);
+    if (new_fd < 0)
+      xbt_die("Could not reopen the file %s fo restoring the file descriptor", fd.filename.c_str());
+    if (new_fd != fd.number) {
+      dup2(new_fd, fd.number);
+      close(new_fd);
+    }
+    lseek(fd.number, fd.current_position, SEEK_SET);
+  }
+}
+
+void restore_snapshot(std::shared_ptr<simgrid::mc::Snapshot> snapshot)
+{
+  XBT_DEBUG("Restore snapshot %i", snapshot->num_state);
+  restore_snapshot_regions(snapshot.get());
+  if (_sg_mc_snapshot_fds)
+    restore_snapshot_fds(snapshot.get());
+  snapshot_ignore_restore(snapshot.get());
+  mc_model_checker->process().clear_cache();
+}
+
+}
+}
+
+#ifdef SIMGRID_TEST
+
+/* **BOOST** */
+#define BOOST_TEST_MODULE checkpoint
+#define BOOST_TEST_DYN_LINK
+#include <boost/test/unit_test.hpp>
+
+static
+void add_region(int index, simgrid::mc::Snapshot* snapshot,
+                                  simgrid::mc::RegionType type,
+                                  simgrid::mc::ObjectInformation* object_info,
+                                  void *start_addr, void* permanent_addr,
+                                  std::size_t size)
+{
+  if (type == simgrid::mc::RegionType::Data)
+    xbt_assert(object_info, "Missing object info for object.");
+  else if (type == simgrid::mc::RegionType::Heap)
+    xbt_assert(not object_info, "Unexpected object info for heap region.");
+
+  simgrid::mc::RegionSnapshot region;
+#if HAVE_SMPI
+  const bool privatization_aware = object_info
+    && mc_model_checker->process().privatized(*object_info);
+  if (privatization_aware && MC_smpi_process_count())
+    region = simgrid::mc::privatized_region(
+      type, start_addr, permanent_addr, size);
+  else
+#endif
+    region = simgrid::mc::region(type, start_addr, permanent_addr, size);
+
+  region.object_info(object_info);
+  snapshot->snapshot_regions[index]
+    = std::unique_ptr<simgrid::mc::RegionSnapshot>(
+      new simgrid::mc::RegionSnapshot(std::move(region)));
+}
+
+/*
+add_region test
+*/
+static
+int add_region_BOOST()
+{
+  
+  RemoteClient* this_process = new RemoteClient(getpid(), -1);
+  /* read /proc/getpid()/maps into "this_process->memory_map", etc. */
+  this_process->init();
+  simgrid::mc::Snapshot* snapshot = new simgrid::mc::Snapshot(this_process, 0); // first ckpt
+  simgrid::mc::RegionType type = simgrid::mc::RegionType::Unknown;
+  // simgrid::mc::ObjectInformation* object_info;
+  /* TODO: mmap some memory to use  */
+  void* start_addr = 0x7fb7539a0000;     // random addr
+  void* permanent_addr = 0x7fb7539a0000; // random addr
+  std::size_t size = 4096; // PAGESIZE
+  int region_num = 10;
+  for(int i=0; i<region_num; ++i) {
+    add_region(i, snaphot, type, NULL, start_addr, permanent_addr, size);
+  } 
+  BOOST_TEST(snapshot.size == 10);
+  BOOST_TEST(snapshot[0] == snapshot[7]);
+  return 1; // just for testing
+}
+
+
+BOOST_AUTO_TEST_SUITE(checkpoint)
+BOOST_AUTO_TEST_CASE(add_region_test) {
+  BOOST_TEST(add_region_BOOST() == 1);
+}
+BOOST_AUTO_TEST_SUITE_END()
+
+#endif // SIMGRID_TEST
diff --git a/src/mc/snapshot/mc_ignore.hpp b/src/mc/snapshot/mc_ignore.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..595c04e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,18 @@
+/* Copyright (c) 2015-2018. 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. */
+
+#ifndef SIMGRID_MC_IGNORE_HPP
+#define SIMGRID_MC_IGNORE_HPP
+
+#include "src/internal_config.h"
+
+#if HAVE_UCONTEXT_H
+#include <ucontext.h> /* context relative declarations */
+
+XBT_PUBLIC void MC_register_stack_area(void* stack, smx_actor_t process, ucontext_t* context, size_t size);
+
+#endif
+
+#endif
diff --git a/src/mc/snapshot/mc_mmu.hpp b/src/mc/snapshot/mc_mmu.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..34e71e4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,61 @@
+/* Copyright (c) 2014-2018. 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. */
+
+#ifndef SIMGRID_MC_MMU_HPP
+#define SIMGRID_MC_MMU_HPP
+
+#include "xbt/misc.h" // xbt_pagesize...
+#include <cstdint>
+#include <utility>
+
+namespace simgrid {
+namespace mc {
+// TODO, do not depend on xbt_pagesize/xbt_pagebits but our own chunk size
+namespace mmu {
+
+static int chunkSize()
+{
+  return xbt_pagesize;
+}
+
+/** @brief How many memory pages are necessary to store size bytes?
+ *
+ *  @param size Byte size
+ *  @return Number of memory pages
+ */
+static XBT_ALWAYS_INLINE std::size_t chunkCount(std::size_t size)
+{
+  size_t page_count = size >> xbt_pagebits;
+  if (size & (xbt_pagesize - 1))
+    page_count++;
+  return page_count;
+}
+
+/** @brief Split into chunk number and remaining offset */
+static XBT_ALWAYS_INLINE std::pair<std::size_t, std::uintptr_t> split(std::uintptr_t offset)
+{
+  return {offset >> xbt_pagebits, offset & (xbt_pagesize - 1)};
+}
+
+/** Merge chunk number and remaining offset info a global offset */
+static XBT_ALWAYS_INLINE std::uintptr_t join(std::size_t page, std::uintptr_t offset)
+{
+  return ((std::uintptr_t)page << xbt_pagebits) + offset;
+}
+
+static XBT_ALWAYS_INLINE std::uintptr_t join(std::pair<std::size_t, std::uintptr_t> value)
+{
+  return join(value.first, value.second);
+}
+
+static XBT_ALWAYS_INLINE bool sameChunk(std::uintptr_t a, std::uintptr_t b)
+{
+  return (a >> xbt_pagebits) == (b >> xbt_pagebits);
+}
+}
+}
+}
+
+#endif
diff --git a/src/mc/snapshot/mc_page_snapshot.cpp b/src/mc/snapshot/mc_page_snapshot.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a7f21c2
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,51 @@
+/* Copyright (c) 2014-2018. 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. */
+
+/* MC interface: definitions that non-MC modules must see, but not the user */
+
+
+#include <unistd.h> // pread, pwrite
+
+#include "src/mc/PageStore.hpp"
+#include "src/mc/mc_mmu.hpp"
+#include "src/mc/mc_private.hpp"
+#include "src/mc/mc_snapshot.hpp"
+
+#include <xbt/mmalloc.h>
+#include "src/mc/ChunkedData.hpp"
+
+using simgrid::mc::remote;
+
+/** @brief Restore a snapshot of a region
+ *
+ *  If possible, the restoration will be incremental
+ *  (the modified pages will not be touched).
+ *
+ *  @param start_addr
+ *  @param page_count       Number of pages of the region
+ *  @param pagenos
+ */
+void mc_restore_page_snapshot_region(simgrid::mc::RemoteClient* process, void* start_addr,
+                                     simgrid::mc::ChunkedData const& pages_copy)
+{
+  for (size_t i = 0; i != pages_copy.page_count(); ++i) {
+    // Otherwise, copy the page:
+    void* target_page = (void*) simgrid::mc::mmu::join(i, (std::uintptr_t) start_addr);
+    const void* source_page = pages_copy.page(i);
+    process->write_bytes(source_page, xbt_pagesize, remote(target_page));
+  }
+}
+
+// ***** High level API
+
+void mc_region_restore_sparse(simgrid::mc::RemoteClient* process, mc_mem_region_t reg)
+{
+  xbt_assert(((reg->permanent_address().address()) & (xbt_pagesize-1)) == 0,
+    "Not at the beginning of a page");
+  xbt_assert(simgrid::mc::mmu::chunkCount(reg->size()) == reg->page_data().page_count());
+  mc_restore_page_snapshot_region(process,
+    (void*) reg->permanent_address().address(), reg->page_data());
+}
diff --git a/src/mc/snapshot/mc_snapshot.cpp b/src/mc/snapshot/mc_snapshot.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..27acf54
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,287 @@
+/* Copyright (c) 2014-2018. 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 <cstddef>
+
+#include <memory>
+#include <utility>
+
+#include "xbt/asserts.h"
+#include "xbt/sysdep.h"
+
+#include "src/internal_config.h"
+#include "src/smpi/include/private.hpp"
+
+#include "src/mc/PageStore.hpp"
+#include "src/mc/mc_mmu.hpp"
+#include "src/mc/mc_private.hpp"
+#include "src/mc/mc_snapshot.hpp"
+
+/** @brief Find the snapshoted region from a pointer
+ *
+ *  @param addr     Pointer
+ *  @param snapshot Snapshot
+ *  @param Snapshot region in the snapshot this pointer belongs to
+ *         (or nullptr if it does not belong to any snapshot region)
+ * */
+mc_mem_region_t mc_get_snapshot_region(
+  const void* addr, const simgrid::mc::Snapshot* snapshot, int process_index)
+{
+  size_t n = snapshot->snapshot_regions.size();
+  for (size_t i = 0; i != n; ++i) {
+    mc_mem_region_t region = snapshot->snapshot_regions[i].get();
+    if (not(region && region->contain(simgrid::mc::remote(addr))))
+      continue;
+
+    if (region->storage_type() == simgrid::mc::StorageType::Privatized) {
+#if HAVE_SMPI
+      // Use the current process index of the snapshot:
+      if (process_index == simgrid::mc::ProcessIndexDisabled)
+        process_index = snapshot->privatization_index;
+      if (process_index < 0)
+        xbt_die("Missing process index");
+      if (process_index >= (int) region->privatized_data().size())
+        xbt_die("Invalid process index");
+      simgrid::mc::RegionSnapshot& priv_region = region->privatized_data()[process_index];
+      xbt_assert(priv_region.contain(simgrid::mc::remote(addr)));
+      return &priv_region;
+#else
+      xbt_die("Privatized region in a non SMPI build (this should not happen)");
+#endif
+    }
+
+    return region;
+  }
+
+  return nullptr;
+}
+
+/** @brief Read memory from a snapshot region broken across fragmented pages
+ *
+ *  @param addr    Process (non-snapshot) address of the data
+ *  @param region  Snapshot memory region where the data is located
+ *  @param target  Buffer to store the value
+ *  @param size    Size of the data to read in bytes
+ *  @return Pointer where the data is located (target buffer of original location)
+ */
+const void* MC_region_read_fragmented(mc_mem_region_t region, void* target, const void* addr, size_t size)
+{
+  // Last byte of the memory area:
+  void* end = (char*) addr + size - 1;
+
+  // TODO, we assume the chunks are aligned to natural chunk boundaries.
+  // We should remove this assumption.
+
+  // Page of the last byte of the memory area:
+  size_t page_end = simgrid::mc::mmu::split((std::uintptr_t) end).first;
+
+  void* dest = target;
+
+  if (dest==nullptr)
+    xbt_die("Missing destination buffer for fragmented memory access");
+
+  // Read each page:
+  while (simgrid::mc::mmu::split((std::uintptr_t) addr).first != page_end) {
+    void* snapshot_addr = mc_translate_address_region_chunked((uintptr_t) addr, region);
+    void* next_page = (void*) simgrid::mc::mmu::join(
+      simgrid::mc::mmu::split((std::uintptr_t) addr).first + 1,
+      0);
+    size_t readable = (char*) next_page - (char*) addr;
+    memcpy(dest, snapshot_addr, readable);
+    addr = (char*) addr + readable;
+    dest = (char*) dest + readable;
+    size -= readable;
+  }
+
+  // Read the end:
+  void* snapshot_addr = mc_translate_address_region_chunked((uintptr_t)addr, region);
+  memcpy(dest, snapshot_addr, size);
+
+  return target;
+}
+
+/** Compare memory between snapshots (with known regions)
+ *
+ * @param addr1 Address in the first snapshot
+ * @param snapshot2 Region of the address in the first snapshot
+ * @param addr2 Address in the second snapshot
+ * @param snapshot2 Region of the address in the second snapshot
+ * @return same as memcmp
+ * */
+int MC_snapshot_region_memcmp(
+  const void* addr1, mc_mem_region_t region1,
+  const void* addr2, mc_mem_region_t region2,
+  size_t size)
+{
+  // Using alloca() for large allocations may trigger stack overflow:
+  // use malloc if the buffer is too big.
+  bool stack_alloc = size < 64;
+  void* buffer1a   = nullptr;
+  void* buffer2a   = nullptr;
+  if (region1 != nullptr && region1->storage_type() != simgrid::mc::StorageType::Flat)
+    buffer1a = stack_alloc ? alloca(size) : ::operator new(size);
+  if (region2 != nullptr && region2->storage_type() != simgrid::mc::StorageType::Flat)
+    buffer2a = stack_alloc ? alloca(size) : ::operator new(size);
+  const void* buffer1 = MC_region_read(region1, buffer1a, addr1, size);
+  const void* buffer2 = MC_region_read(region2, buffer2a, addr2, size);
+  int res;
+  if (buffer1 == buffer2)
+    res = 0;
+  else
+    res = memcmp(buffer1, buffer2, size);
+  if (not stack_alloc) {
+    ::operator delete(buffer1a);
+    ::operator delete(buffer2a);
+  }
+  return res;
+}
+
+namespace simgrid {
+namespace mc {
+
+Snapshot::Snapshot(RemoteClient* process, int _num_state)
+    : AddressSpace(process)
+    , num_state(_num_state)
+    , heap_bytes_used(0)
+    , enabled_processes()
+    , privatization_index(0)
+    , hash(0)
+{
+
+}
+
+const void* Snapshot::read_bytes(void* buffer, std::size_t size,
+  RemotePtr<void> address, int process_index,
+  ReadOptions options) const
+{
+  mc_mem_region_t region = mc_get_snapshot_region((void*)address.address(), this, process_index);
+  if (region) {
+    const void* res = MC_region_read(region, buffer, (void*)address.address(), size);
+    if (buffer == res || options & ReadOptions::lazy())
+      return res;
+    else {
+      memcpy(buffer, res, size);
+      return buffer;
+    }
+  }
+  else
+    return this->process()->read_bytes(
+      buffer, size, address, process_index, options);
+}
+
+}
+}
+
+#ifdef SIMGRID_TEST
+
+#include <cstdlib>
+#include <cstring>
+
+#include <sys/mman.h>
+
+#include "src/mc/mc_config.hpp"
+#include "src/mc/mc_mmu.hpp"
+#include "src/mc/mc_private.hpp"
+#include "src/mc/mc_snapshot.hpp"
+
+XBT_TEST_SUITE("mc_snapshot", "Snapshots");
+
+static inline void init_memory(void* mem, size_t size)
+{
+  char* dest = (char*) mem;
+  for (size_t i = 0; i < size; ++i) {
+    dest[i] = rand() & 255;
+  }
+}
+
+static void test_snapshot(bool sparse_checkpoint);
+
+XBT_TEST_UNIT("flat_snapshot", test_flat_snapshots, "Test flat snapshots")
+{
+  test_snapshot(0);
+}
+
+XBT_TEST_UNIT("page_snapshots", test_per_snpashots, "Test per-page snapshots")
+{
+  test_snapshot(1);
+}
+
+static void test_snapshot(bool sparse_checkpoint) {
+
+  xbt_test_add("Initialization");
+  _sg_mc_sparse_checkpoint = sparse_checkpoint;
+  xbt_assert(xbt_pagesize == getpagesize());
+  xbt_assert(1 << xbt_pagebits == xbt_pagesize);
+
+  std::unique_ptr<simgrid::mc::RemoteClient> process(new simgrid::mc::RemoteClient(getpid(), -1));
+  process->init();
+  mc_model_checker = new ::simgrid::mc::ModelChecker(std::move(process));
+
+  for(int n=1; n!=256; ++n) {
+
+    // Store region page(s):
+    size_t byte_size = n * xbt_pagesize;
+    void* source = mmap(nullptr, byte_size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
+    xbt_assert(source!=MAP_FAILED, "Could not allocate source memory");
+
+    // Init memory and take snapshots:
+    init_memory(source, byte_size);
+    simgrid::mc::RegionSnapshot region0 = simgrid::mc::sparse_region(
+      simgrid::mc::RegionType::Unknown, source, source, byte_size);
+    for(int i=0; i<n; i+=2) {
+      init_memory((char*) source + i*xbt_pagesize, xbt_pagesize);
+    }
+    simgrid::mc::RegionSnapshot region = simgrid::mc::sparse_region(
+      simgrid::mc::RegionType::Unknown, source, source, byte_size);
+
+    void* destination = mmap(nullptr, byte_size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
+    xbt_assert(source!=MAP_FAILED, "Could not allocate destination memory");
+
+    xbt_test_add("Reading whole region data for %i page(s)", n);
+    const void* read = MC_region_read(&region, destination, source, byte_size);
+    xbt_test_assert(not memcmp(source, read, byte_size), "Mismatch in MC_region_read()");
+
+    xbt_test_add("Reading parts of region data for %i page(s)", n);
+    for(int j=0; j!=100; ++j) {
+      size_t offset = rand() % byte_size;
+      size_t size = rand() % (byte_size - offset);
+      const void* read = MC_region_read(&region, destination, (const char*) source+offset, size);
+      xbt_test_assert(not memcmp((char*)source + offset, read, size), "Mismatch in MC_region_read()");
+    }
+
+    xbt_test_add("Compare whole region data for %i page(s)", n);
+
+    xbt_test_assert(MC_snapshot_region_memcmp(source, &region0, source, &region, byte_size),
+      "Unexpected match in MC_snapshot_region_memcmp() with previous snapshot");
+
+    xbt_test_add("Compare parts of region data for %i page(s) with itself", n);
+    for(int j=0; j!=100; ++j) {
+      size_t offset = rand() % byte_size;
+      size_t size = rand() % (byte_size - offset);
+      xbt_test_assert(
+          not MC_snapshot_region_memcmp((char*)source + offset, &region, (char*)source + offset, &region, size),
+          "Mismatch in MC_snapshot_region_memcmp()");
+    }
+
+    if (n==1) {
+      xbt_test_add("Read pointer for %i page(s)", n);
+      memcpy(source, &mc_model_checker, sizeof(void*));
+      simgrid::mc::RegionSnapshot region2 = simgrid::mc::sparse_region(
+        simgrid::mc::RegionType::Unknown, source, source, byte_size);
+      xbt_test_assert(MC_region_read_pointer(&region2, source) == mc_model_checker,
+        "Mismtach in MC_region_read_pointer()");
+    }
+
+    munmap(destination, byte_size);
+    munmap(source, byte_size);
+  }
+
+  delete mc_model_checker;
+  mc_model_checker = nullptr;
+}
+
+#endif /* SIMGRID_TEST */
+
diff --git a/src/mc/snapshot/mc_snapshot.hpp b/src/mc/snapshot/mc_snapshot.hpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..62a18fe
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,210 @@
+/* Copyright (c) 2007-2018. 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. */
+
+#ifndef SIMGRID_MC_SNAPSHOT_HPP
+#define SIMGRID_MC_SNAPSHOT_HPP
+
+#include <memory>
+#include <set>
+#include <string>
+#include <vector>
+
+#include "src/mc/ModelChecker.hpp"
+#include "src/mc/RegionSnapshot.hpp"
+#include "src/mc/mc_forward.hpp"
+#include "src/mc/mc_unw.hpp"
+
+// ***** Snapshot region
+
+XBT_PRIVATE void mc_region_restore_sparse(simgrid::mc::RemoteClient* process, mc_mem_region_t reg);
+
+static XBT_ALWAYS_INLINE void* mc_translate_address_region_chunked(uintptr_t addr, mc_mem_region_t region)
+{
+  auto split                = simgrid::mc::mmu::split(addr - region->start().address());
+  auto pageno               = split.first;
+  auto offset               = split.second;
+  const void* snapshot_page = region->page_data().page(pageno);
+  return (char*)snapshot_page + offset;
+}
+
+static XBT_ALWAYS_INLINE void* mc_translate_address_region(uintptr_t addr, mc_mem_region_t region, int process_index)
+{
+  switch (region->storage_type()) {
+    case simgrid::mc::StorageType::Flat: {
+      uintptr_t offset = (uintptr_t)addr - (uintptr_t)region->start().address();
+      return (void*)((uintptr_t)region->flat_data().get() + offset);
+    }
+    case simgrid::mc::StorageType::Chunked:
+      return mc_translate_address_region_chunked(addr, region);
+    case simgrid::mc::StorageType::Privatized: {
+      xbt_assert(process_index >= 0, "Missing process index for privatized region");
+      xbt_assert((size_t)process_index < region->privatized_data().size(), "Out of range process index");
+      simgrid::mc::RegionSnapshot& subregion = region->privatized_data()[process_index];
+      return mc_translate_address_region(addr, &subregion, process_index);
+    }
+    default: // includes StorageType::NoData
+      xbt_die("Storage type not supported");
+  }
+}
+
+XBT_PRIVATE mc_mem_region_t mc_get_snapshot_region(const void* addr, const simgrid::mc::Snapshot* snapshot,
+                                                   int process_index);
+
+// ***** MC Snapshot
+
+/** Ignored data
+ *
+ *  Some parts of the snapshot are ignored by zeroing them out: the real
+ *  values is stored here.
+ * */
+struct s_mc_snapshot_ignored_data_t {
+  void* start;
+  std::vector<char> data;
+};
+
+struct s_fd_infos_t {
+  std::string filename;
+  int number;
+  off_t current_position;
+  int flags;
+};
+
+/** Information about a given stack frame */
+struct s_mc_stack_frame_t {
+  /** Instruction pointer */
+  unw_word_t ip;
+  /** Stack pointer */
+  unw_word_t sp;
+  unw_word_t frame_base;
+  simgrid::mc::Frame* frame;
+  std::string frame_name;
+  unw_cursor_t unw_cursor;
+};
+typedef s_mc_stack_frame_t* mc_stack_frame_t;
+
+struct s_local_variable_t {
+  simgrid::mc::Frame* subprogram;
+  unsigned long ip;
+  std::string name;
+  simgrid::mc::Type* type;
+  void* address;
+  int region;
+};
+typedef s_local_variable_t* local_variable_t;
+
+struct XBT_PRIVATE s_mc_snapshot_stack_t {
+  std::vector<s_local_variable_t> local_variables;
+  simgrid::mc::UnwindContext context;
+  std::vector<s_mc_stack_frame_t> stack_frames;
+  int process_index;
+};
+typedef s_mc_snapshot_stack_t* mc_snapshot_stack_t;
+
+namespace simgrid {
+namespace mc {
+
+class XBT_PRIVATE Snapshot final : public AddressSpace {
+public:
+  Snapshot(RemoteClient* process, int num_state);
+  ~Snapshot() = default;
+  const void* read_bytes(void* buffer, std::size_t size, RemotePtr<void> address, int process_index = ProcessIndexAny,
+                         ReadOptions options = ReadOptions::none()) const override;
+
+  // To be private
+  int num_state;
+  std::size_t heap_bytes_used;
+  std::vector<std::unique_ptr<s_mc_mem_region_t>> snapshot_regions;
+  std::set<pid_t> enabled_processes;
+  int privatization_index;
+  std::vector<std::size_t> stack_sizes;
+  std::vector<s_mc_snapshot_stack_t> stacks;
+  std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion> to_ignore;
+  std::uint64_t hash;
+  std::vector<s_mc_snapshot_ignored_data_t> ignored_data;
+  std::vector<s_fd_infos_t> current_fds;
+};
+}
+}
+
+static XBT_ALWAYS_INLINE mc_mem_region_t mc_get_region_hinted(void* addr, simgrid::mc::Snapshot* snapshot,
+                                                              int process_index, mc_mem_region_t region)
+{
+  if (region->contain(simgrid::mc::remote(addr)))
+    return region;
+  else
+    return mc_get_snapshot_region(addr, snapshot, process_index);
+}
+
+static const void* mc_snapshot_get_heap_end(simgrid::mc::Snapshot* snapshot);
+
+namespace simgrid {
+namespace mc {
+
+XBT_PRIVATE std::shared_ptr<simgrid::mc::Snapshot> take_snapshot(int num_state);
+XBT_PRIVATE void restore_snapshot(std::shared_ptr<simgrid::mc::Snapshot> snapshot);
+}
+}
+
+XBT_PRIVATE void mc_restore_page_snapshot_region(simgrid::mc::RemoteClient* process, void* start_addr,
+                                                 simgrid::mc::ChunkedData const& pagenos);
+
+const void* MC_region_read_fragmented(mc_mem_region_t region, void* target, const void* addr, std::size_t size);
+
+int MC_snapshot_region_memcmp(const void* addr1, mc_mem_region_t region1, const void* addr2, mc_mem_region_t region2,
+                              std::size_t size);
+
+static XBT_ALWAYS_INLINE const void* mc_snapshot_get_heap_end(simgrid::mc::Snapshot* snapshot)
+{
+  if (snapshot == nullptr)
+    xbt_die("snapshot is nullptr");
+  return mc_model_checker->process().get_heap()->breakval;
+}
+
+/** @brief Read memory from a snapshot region
+ *
+ *  @param addr    Process (non-snapshot) address of the data
+ *  @param region  Snapshot memory region where the data is located
+ *  @param target  Buffer to store the value
+ *  @param size    Size of the data to read in bytes
+ *  @return Pointer where the data is located (target buffer of original location)
+ */
+static XBT_ALWAYS_INLINE const void* MC_region_read(mc_mem_region_t region, void* target, const void* addr,
+                                                    std::size_t size)
+{
+  xbt_assert(region);
+
+  std::uintptr_t offset = (std::uintptr_t)addr - (std::uintptr_t)region->start().address();
+
+  xbt_assert(region->contain(simgrid::mc::remote(addr)), "Trying to read out of the region boundary.");
+
+  switch (region->storage_type()) {
+    case simgrid::mc::StorageType::Flat:
+      return (char*)region->flat_data().get() + offset;
+
+    case simgrid::mc::StorageType::Chunked: {
+      // Last byte of the region:
+      void* end = (char*)addr + size - 1;
+      if (simgrid::mc::mmu::sameChunk((std::uintptr_t)addr, (std::uintptr_t)end)) {
+        // The memory is contained in a single page:
+        return mc_translate_address_region_chunked((uintptr_t)addr, region);
+      }
+      // Otherwise, the memory spans several pages:
+      return MC_region_read_fragmented(region, target, addr, size);
+    }
+
+    default:
+      // includes StorageType::NoData and StorageType::Privatized (we currently do not pass the process_index to this
+      // function so we assume that the privatized region has been resolved in the callers)
+      xbt_die("Storage type not supported");
+  }
+}
+
+static XBT_ALWAYS_INLINE void* MC_region_read_pointer(mc_mem_region_t region, const void* addr)
+{
+  void* res;
+  return *(void**)MC_region_read(region, &res, addr, sizeof(void*));
+}
+
+#endif
diff --git a/src/mc/snapshot/unitTest/PageStore_unit_BOOST.cpp b/src/mc/snapshot/unitTest/PageStore_unit_BOOST.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a469140
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,95 @@
+/****************************************************
+TODO: comment
+****************************************************/
+#define BOOST_TEST_MODULE pageStore
+#define BOOST_TEST_DYN_LINK
+#include <boost/test/unit_test.hpp>
+
+// /*******************************/
+// /* GENERATED FILE, DO NOT EDIT */
+// /*******************************/
+// 
+// #include <stdio.h>
+// #include "xbt.h"
+// /*******************************/
+// /* GENERATED FILE, DO NOT EDIT */
+// /*******************************/
+// 
+// #line 191 "mc/PageStore.cpp" 
+
+#include <iostream>
+#include <cstring>
+#include <cstdint>
+
+#include <unistd.h>
+#include <sys/mman.h>
+
+#include <memory>
+
+#include "/home/onesphore/simgrid/src/mc/PageStore.hpp"
+
+static int value = 0;
+
+static void new_content(void* data, std::size_t size)
+{
+  ::memset(data, ++value, size);
+}
+
+static void* getpage()
+{
+  return mmap(nullptr, getpagesize(), PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
+}
+
+BOOST_AUTO_TEST_CASE(pageStore) {
+// XBT_TEST_UNIT("base", test_mc_page_store, "Test adding/removing pages in the store")
+// {
+
+  using simgrid::mc::PageStore;
+
+  std::cout << "Test adding/removing pages in the store" << std::endl;
+
+  // xbt_test_add("Init");
+  std::size_t pagesize = (size_t) getpagesize();
+  std::unique_ptr<PageStore> store = std::unique_ptr<PageStore>(new simgrid::mc::PageStore(500));
+  void* data = getpage();
+  BOOST_TEST(store->size()==0, "Bad size");
+
+  // xbt_test_add("Store the page once");
+  new_content(data, pagesize);
+  size_t pageno1 = store->store_page(data);
+  BOOST_TEST(store->get_ref(pageno1)==1, "Bad refcount");
+  const void* copy = store->get_page(pageno1);
+  BOOST_TEST(::memcmp(data, copy, pagesize)==0, "Page data should be the same");
+  BOOST_TEST(store->size()==1, "Bad size");
+
+  // xbt_test_add("Store the same page again");
+  size_t pageno2 = store->store_page(data);
+  BOOST_TEST(pageno1==pageno2, "Page should be the same");
+  BOOST_TEST(store->get_ref(pageno1)==2, "Bad refcount");
+  BOOST_TEST(store->size()==1, "Bad size");
+
+  // xbt_test_add("Store a new page");
+  new_content(data, pagesize);
+  size_t pageno3 = store->store_page(data);
+  BOOST_TEST(pageno1 != pageno3, "New page should be different");
+  BOOST_TEST(store->size()==2, "Bad size");
+
+  // xbt_test_add("Unref pages");
+  store->unref_page(pageno1);
+  BOOST_TEST(store->get_ref(pageno1)==1, "Bad refcount");
+  BOOST_TEST(store->size()==2, "Bad size");
+  store->unref_page(pageno2);
+  BOOST_TEST(store->size()==1, "Bad size");
+
+  // xbt_test_add("Reallocate page");
+  new_content(data, pagesize);
+  size_t pageno4 = store->store_page(data);
+  BOOST_TEST(pageno1 == pageno4, "Page was not reused");
+  BOOST_TEST(store->get_ref(pageno4)==1, "Bad refcount");
+  BOOST_TEST(store->size()==2, "Bad size");
+}
+
+/*******************************/
+/* GENERATED FILE, DO NOT EDIT */
+/*******************************/
+
diff --git a/src/mc/snapshot/unitTest/mc_snapshot_unit_BOOST.cpp b/src/mc/snapshot/unitTest/mc_snapshot_unit_BOOST.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c07260f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,129 @@
+/*************************************************
+TODO: comment
+*************************************************/
+#define BOOST_TEST_MODULE snapshots
+#define BOOST_TEST_DYN_LINK
+#include <boost/test/unit_test.hpp>
+
+// /*******************************/
+// /* GENERATED FILE, DO NOT EDIT */
+// /*******************************/
+// 
+// #include <stdio.h>
+// #include "xbt.h"
+// /*******************************/
+// /* GENERATED FILE, DO NOT EDIT */
+// /*******************************/
+// 
+// #line 180 "mc/mc_snapshot.cpp" 
+
+#include <cstdlib>
+#include <cstring>
+
+#include <sys/mman.h>
+
+#include "simgrid/src/mc/mc_config.hpp"
+#include "simgrid/src/mc/mc_mmu.hpp"
+#include "simgrid/src/mc/mc_private.hpp"
+#include "simgrid/src/mc/mc_snapshot.hpp"
+
+
+static inline void init_memory(void* mem, size_t size)
+{
+  char* dest = (char*) mem;
+  for (size_t i = 0; i < size; ++i) {
+    dest[i] = rand() & 255;
+  }
+}
+
+static int test_snapshot(bool sparse_checkpoint);
+
+BOOST_AUTO_TEST_SUITE(Snapshots)
+BOOST_AUTO_TEST_CASE(flat_snapshots) {
+  BOOST_TEST(test_snapshot(0) == 1);
+}
+BOOST_AUTO_TEST_CASE(page_snapshots) {
+  BOOST_TEST(test_snapshot(1) == 1);
+}
+BOOST_AUTO_TEST_SUITE_END()
+
+static int test_snapshot(bool sparse_checkpoint) {
+
+  // xbt_test_add("Initialization");
+  _sg_mc_sparse_checkpoint = sparse_checkpoint;
+  BOOST_TEST(xbt_pagesize == getpagesize());
+  BOOST_TEST(1 << xbt_pagebits == xbt_pagesize);
+
+  std::unique_ptr<simgrid::mc::RemoteClient> process(new simgrid::mc::RemoteClient(getpid(), -1));
+  process->init();
+  mc_model_checker = new ::simgrid::mc::ModelChecker(std::move(process));
+
+  for(int n=1; n!=256; ++n) {
+
+    // Store region page(s):
+    size_t byte_size = n * xbt_pagesize;
+    void* source = mmap(nullptr, byte_size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
+    BOOST_TEST(source!=MAP_FAILED, "Could not allocate source memory");
+
+    // Init memory and take snapshots:
+    init_memory(source, byte_size);
+    simgrid::mc::RegionSnapshot region0 = simgrid::mc::sparse_region(
+      simgrid::mc::RegionType::Unknown, source, source, byte_size);
+    for(int i=0; i<n; i+=2) {
+      init_memory((char*) source + i*xbt_pagesize, xbt_pagesize);
+    }
+    simgrid::mc::RegionSnapshot region = simgrid::mc::sparse_region(
+      simgrid::mc::RegionType::Unknown, source, source, byte_size);
+
+    void* destination = mmap(nullptr, byte_size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
+    BOOST_TEST(source!=MAP_FAILED, "Could not allocate destination memory");
+
+    // xbt_test_add("Reading whole region data for %i page(s)", n);
+    const void* read = MC_region_read(&region, destination, source, byte_size);
+    BOOST_TEST(not memcmp(source, read, byte_size), "Mismatch in MC_region_read()");
+
+    // xbt_test_add("Reading parts of region data for %i page(s)", n);
+    for(int j=0; j!=100; ++j) {
+      size_t offset = rand() % byte_size;
+      size_t size = rand() % (byte_size - offset);
+      const void* read = MC_region_read(&region, destination, (const char*) source+offset, size);
+      BOOST_TEST(not memcmp((char*)source + offset, read, size), "Mismatch in MC_region_read()");
+    }
+
+    // xbt_test_add("Compare whole region data for %i page(s)", n);
+
+    BOOST_TEST(MC_snapshot_region_memcmp(source, &region0, source, &region, byte_size),
+      "Unexpected match in MC_snapshot_region_memcmp() with previous snapshot");
+
+    // xbt_test_add("Compare parts of region data for %i page(s) with itself", n);
+    for(int j=0; j!=100; ++j) {
+      size_t offset = rand() % byte_size;
+      size_t size = rand() % (byte_size - offset);
+      BOOST_TEST(
+          not MC_snapshot_region_memcmp((char*)source + offset, &region, (char*)source + offset, &region, size),
+          "Mismatch in MC_snapshot_region_memcmp()");
+    }
+
+    if (n==1) {
+      // xbt_test_add("Read pointer for %i page(s)", n);
+      memcpy(source, &mc_model_checker, sizeof(void*));
+      simgrid::mc::RegionSnapshot region2 = simgrid::mc::sparse_region(
+        simgrid::mc::RegionType::Unknown, source, source, byte_size);
+      BOOST_TEST(MC_region_read_pointer(&region2, source) == mc_model_checker,
+        "Mismtach in MC_region_read_pointer()");
+    }
+
+    munmap(destination, byte_size);
+    munmap(source, byte_size);
+  }
+
+  delete mc_model_checker;
+  mc_model_checker = nullptr;
+
+  return 1; // dummy value, for BOOST unit test
+}
+
+/*******************************/
+/* GENERATED FILE, DO NOT EDIT */
+/*******************************/
+
index 36fe2fe..3604f8e 100644 (file)
@@ -100,6 +100,16 @@ if(Boost_UNIT_TEST_FRAMEWORK_FOUND)
     APPEND PROPERTY
            INCLUDE_DIRECTORIES "${INTERNAL_INCLUDES}"
           )
+  add_executable       (unit_snapshot src/mc/snapshot/unitTest/mc_snapshot_unit_BOOST.cpp)
+  # add_library(boost_unit_test_framework SHARED IMPORTED)
+  # set_target_properties(boost_unit_test_framework PROPERTIES IMPORTED_LOCATION ${Boost_UNIT_TEST_FRAMEWORK_LIBRARY})
+  target_link_libraries(unit_snapshot simgrid boost_unit_test_framework)
+  ADD_TEST(unit_snapshot ${CMAKE_BINARY_DIR}/unit_tmgr --build_info=yes)
+  set_property(
+    TARGET unit_snapshot
+    APPEND PROPERTY
+           INCLUDE_DIRECTORIES "${INTERNAL_INCLUDES}"
+          )
 
 
 else()