Robust/src/Runtime/runtime.c

   1 #include "runtime.h"
   2 #include "structdefs.h"
   3 #include <string.h>
   4 #include <signal.h>
   5 #include "mem.h"
   6 #include<fcntl.h>
   7 #include<sys/types.h>
   8 #include<sys/mman.h>
   9 #include<errno.h>
  10 #include<signal.h>
  11 #include<stdio.h>
  12
  13 extern int classsize[];
  14 jmp_buf error_handler;
  15 int instructioncount;
  16
  17 #ifdef TASK
  18 #include "checkpoint.h"
  19 #include "Queue.h"
  20 #include "SimpleHash.h"
  21 #include "GenericHashtable.h"
  22 #include <sys/select.h>
  23
  24 #ifdef CONSCHECK
  25 #include "instrument.h"
  26 #endif
  27
  28 struct Queue * activetasks;
  29 struct parameterwrapper * objectqueues[NUMCLASSES];
  30 struct genhashtable * failedtasks;
  31 /*struct genhashtable * failedobjects;*/
  32 extern char ** environ;
  33 char *options;
  34 int injectfailures=0;
  35 float failurechance=0;
  36 int debugtask=0;
  37 int injectinstructionfailures;
  38 int failurecount;
  39 float instfailurechance=0;
  40
  41 void processOptions() {
  42   int i;
  43   options=NULL;
  44   for(i=0;environ[i]!=0;i++) {
  45     if (strncmp(environ[i],"BRISTLECONE=",12)==0) {
  46       options=environ[i]+12;
  47       break;
  48     }
  49   }
  50
  51   while(options!=NULL) {
  52     if (strncmp(options,"-injectfailures",sizeof("-injectfailures")-1)==0) {
  53       options=strchr(options,' ');
  54       if (options!=NULL) options++;
  55       if (options==NULL)
  56         break;
  57       sscanf(options, "%f", &failurechance);
  58       injectfailures=1;
  59       printf("Injecting errors with chance=%f\n",failurechance);
  60       options=strchr(options,' ');
  61       if (options!=NULL) options++;
  62     } else if (strncmp(options,"-injectinstructionfailures",sizeof("-injectinstructionfailures")-1)==0) {
  63       options=strchr(options,' ');
  64       if (options!=NULL) options++;
  65       if (options==NULL)
  66         break;
  67       sscanf(options, "%d", &failurecount);
  68       options=strchr(options,' ');
  69       if (options!=NULL) options++;
  70       if (options==NULL)
  71         break;
  72       sscanf(options, "%f", &instfailurechance);
  73       options=strchr(options,' ');
  74       if (options!=NULL) options++;
  75       instructioncount=failurecount;
  76       injectinstructionfailures=1;
  77       printf("Injecting errors with count=%d\n",failurecount);
  78       printf("Injecting errors with chance=%f\n",instfailurechance);
  79
  80     } else if (strncmp(options, "-debugtask",sizeof("-debugtask")-1)==0) {
  81       options=strchr(options,' ');
  82       if (options!=NULL) options++;
  83       debugtask=1;
  84       printf("Debug task option on.\n");
  85     } else
  86       break;
  87   }
  88 }
  89
  90 int main(int argc, char **argv) {
  91   GC_init(); // Initialize the garbage collector
  92 #ifdef CONSCHECK
  93   initializemmap();
  94 #endif
  95   processOptions();
  96
  97   {
  98   int i;
  99   /* Allocate startup object */
 100   struct ___StartupObject___ *startupobject=(struct ___StartupObject___*) allocate_new(STARTUPTYPE);
 101   struct ArrayObject * stringarray=allocate_newarray(STRINGARRAYTYPE, argc-1);
 102   failedtasks=genallocatehashtable((unsigned int (*)(void *)) &hashCodetpd,
 103                                    (int (*)(void *,void *)) &comparetpd);
 104   /*  failedobjects=genallocatehashtable(NULL,NULL);*/
 105
 106   activetasks=createQueue();
 107
 108   /* Set flags */
 109   processtasks();
 110   flagorand(startupobject,1,0xFFFFFFFF);
 111
 112   /* Build array of strings */
 113
 114   startupobject->___parameters___=stringarray;
 115
 116   for(i=1;i<argc;i++) {
 117     int length=strlen(argv[i]);
 118     struct ___String___ *newstring=NewString(argv[i],length);
 119     ((void **)(((char *)& stringarray->___length___)+sizeof(int)))[i-1]=newstring;
 120   }
 121   executetasks();
 122   }
 123 }
 124
 125 int hashCodetpd(struct taskparamdescriptor *ftd) {
 126   int hash=(int)ftd->task;
 127   int i;
 128   for(i=0;i<ftd->numParameters;i++) {
 129     hash^=(int)ftd->parameterArray[i];
 130   }
 131   return hash;
 132 }
 133
 134 int comparetpd(struct taskparamdescriptor *ftd1, struct taskparamdescriptor *ftd2) {
 135   int i;
 136   if (ftd1->task!=ftd2->task)
 137     return 0;
 138   for(i=0;i<ftd1->numParameters;i++)
 139     if (ftd1->parameterArray[i]!=ftd2->parameterArray[i])
 140       return 0;
 141   return 1;
 142 }
 143
 144 void flagorand(void * ptr, int ormask, int andmask) {
 145   int flag=((int *)ptr)[1];
 146   struct RuntimeHash *flagptr=(struct RuntimeHash *)(((int*)ptr)[2]);
 147   flag|=ormask;
 148   flag&=andmask;
 149   ((int*)ptr)[1]=flag;
 150   /*Remove from all queues */
 151   while(flagptr!=NULL) {
 152     struct RuntimeHash *next;
 153     RuntimeHashget(flagptr, (int) ptr, (int *) &next);
 154     RuntimeHashremove(flagptr, (int)ptr, (int) next);
 155     flagptr=next;
 156   }
 157
 158   {
 159     struct QueueItem *tmpptr;
 160     struct parameterwrapper * parameter=objectqueues[((int *)ptr)[0]];
 161     int i;
 162     struct RuntimeHash * prevptr=NULL;
 163     while(parameter!=NULL) {
 164       for(i=0;i<parameter->numberofterms;i++) {
 165         int andmask=parameter->intarray[i*2];
 166         int checkmask=parameter->intarray[i*2+1];
 167         if ((flag&andmask)==checkmask) {
 168           RuntimeHashadd(parameter->objectset, (int) ptr, (int) prevptr);
 169           prevptr=parameter->objectset;
 170           {
 171             struct RuntimeIterator iteratorarray[MAXTASKPARAMS];
 172             void * taskpointerarray[MAXTASKPARAMS];
 173             int j;
 174             int numparams=parameter->task->numParameters;
 175             int done=1;
 176             struct taskdescriptor * task=parameter->task;
 177             int newindex=-1;
 178             for(j=0;j<numparams;j++) {
 179               struct parameterwrapper *pw=(struct parameterwrapper *)task->descriptorarray[j]->queue;
 180               if (parameter==pw) {
 181                 taskpointerarray[j]=ptr;
 182                 newindex=j;
 183               } else {
 184                 RuntimeHashiterator(pw->objectset, &iteratorarray[j]);
 185                 if (RunhasNext(&iteratorarray[j])) {
 186                   taskpointerarray[j]=(void *) Runkey(&iteratorarray[j]);
 187                   Runnext(&iteratorarray[j]);
 188                 } else {
 189                   done=0;
 190                   break; /* No tasks to dispatch */
 191                 }
 192               }
 193             }
 194             /* Queue task items... */
 195
 196             while(done) {
 197               struct taskparamdescriptor *tpd=RUNMALLOC(sizeof(struct taskparamdescriptor));
 198               tpd->task=task;
 199               tpd->numParameters=numparams;
 200               tpd->parameterArray=RUNMALLOC(sizeof(void *)*numparams);
 201               for(j=0;j<numparams;j++)
 202                 tpd->parameterArray[j]=taskpointerarray[j];
 203               /* Queue task */
 204               if (!gencontains(failedtasks, tpd))
 205                 addNewItem(activetasks, tpd);
 206
 207               /* This loop iterates to the next parameter combination */
 208               for(j=0;j<numparams;j++) {
 209                 if (j==newindex) {
 210                   if ((j+1)==numparams)
 211                     done=0;
 212                   continue;
 213                 }
 214                 if (RunhasNext(&iteratorarray[j])) {
 215                   taskpointerarray[j]=(void *) Runkey(&iteratorarray[j]);
 216                   Runnext(&iteratorarray[j]);
 217                   break;
 218                 } else if ((j+1)!=numparams) {
 219                   RuntimeHashiterator(task->descriptorarray[j]->queue, &iteratorarray[j]);
 220                 } else {
 221                   done=0;
 222                   break;
 223                 }
 224               }
 225             }
 226           }
 227           break;
 228         }
 229       }
 230       parameter=parameter->next;
 231     }
 232     ((struct RuntimeHash **)ptr)[2]=prevptr;
 233   }
 234 }
 235
 236 /* Handler for signals. The signals catch null pointer errors and
 237    arithmatic errors. */
 238 void myhandler(int sig, siginfo_t *info, void *uap) {
 239 #ifdef DEBUG
 240   printf("sig=%d\n",sig);
 241   printf("signal\n");
 242 #endif
 243   longjmp(error_handler,1);
 244 }
 245
 246 fd_set readfds;
 247 int maxreadfd;
 248 struct RuntimeHash *fdtoobject;
 249
 250 void addreadfd(int fd) {
 251   if (fd>=maxreadfd)
 252     maxreadfd=fd+1;
 253   FD_SET(fd, &readfds);
 254 }
 255
 256 void removereadfd(int fd) {
 257   FD_CLR(fd, &readfds);
 258   if (maxreadfd==(fd+1)) {
 259     maxreadfd--;
 260     while(maxreadfd>0&&!FD_ISSET(maxreadfd-1, &readfds))
 261       maxreadfd--;
 262   }
 263 }
 264
 265 /*
 266 void restoreObject(void * obj) {
 267   if (gencontains(failedobjects, obj)) {
 268     struct tpdlist *tpd=gengettable(failedobjects, obj);
 269     genfreekey(failedobjects, obj);
 270     while(tpd!=NULL) {
 271       int i;
 272       struct taskparamdescriptor *task=tpd->task;
 273       genfreekey(failedtasks, task);
 274       for(i=0;i<task->numParameters;i++) {
 275         void *objother=task->parameterArray[i];
 276         struct tpdlist *tpdother=gengettable(failedobjects, objother);
 277         struct tpdlist *tmpptr;
 278         genfreekey(failedobjects, objother);
 279         struct tpdlist **tpdptr=&tpdother;
 280         while((*tpdptr)->task!=task)
 281           tpdptr=&((*tpdptr)->next);
 282         tmpptr=*tpdptr;
 283         (*tpdptr)=(*tpdptr)->next;
 284         RUNFREE(tmpptr);
 285         if (tpdother!=NULL)
 286           genputtable(failedobjects, objother, tpdother);
 287       }
 288       RUNFREE(task);
 289       {
 290         struct tpdlist *old=tpd;
 291         tpd=tpd->next;
 292         RUNFREE(old);
 293       }
 294     }
 295   }
 296 }
 297 */
 298
 299 void executetasks() {
 300   void * taskpointerarray[MAXTASKPARAMS];
 301
 302   /* Set up signal handlers */
 303   struct sigaction sig;
 304   sig.sa_sigaction=&myhandler;
 305   sig.sa_flags=SA_SIGINFO;
 306   sigemptyset(&sig.sa_mask);
 307
 308   /* Catch bus errors, segmentation faults, and floating point exceptions*/
 309   sigaction(SIGBUS,&sig,0);
 310   sigaction(SIGSEGV,&sig,0);
 311   sigaction(SIGFPE,&sig,0);
 312
 313   /* Zero fd set */
 314   FD_ZERO(&readfds);
 315   maxreadfd=0;
 316   fdtoobject=allocateRuntimeHash(100);
 317
 318   /* Map first block of memory to protected, anonymous page */
 319   mmap(0, 0x1000, 0, MAP_SHARED|MAP_FIXED|MAP_ANON, -1, 0);
 320
 321   newtask:
 322   while(!isEmpty(activetasks)||(maxreadfd>0)) {
 323
 324     /* Check if any filedescriptors have IO pending */
 325     if (maxreadfd>0) {
 326       int i;
 327       struct timeval timeout={0,0};
 328       fd_set tmpreadfds;
 329       int numselect;
 330       tmpreadfds=readfds;
 331       numselect=select(maxreadfd, &tmpreadfds, NULL, NULL, &timeout);
 332       if (numselect>0) {
 333         /* Process ready fd's */
 334         int fd;
 335         for(fd=0;fd<maxreadfd;fd++) {
 336           if (FD_ISSET(fd, &tmpreadfds)) {
 337             /* Set ready flag on object */
 338             void * objptr;
 339             if (RuntimeHashget(fdtoobject, fd,(int *) &objptr)) {
 340               flagorand(objptr,1,0xFFFFFFFF); /* Set the first flag to 1 */
 341             }
 342           }
 343         }
 344       }
 345     }
 346
 347     /* See if there are any active tasks */
 348     if (!isEmpty(activetasks)) {
 349       int i;
 350       struct QueueItem * qi=(struct QueueItem *) getTail(activetasks);
 351       struct taskparamdescriptor *tpd=(struct taskparamdescriptor *) qi->objectptr;
 352       removeItem(activetasks, qi);
 353
 354       /* Check if this task has failed */
 355       if (gencontains(failedtasks, tpd))
 356         goto newtask;
 357
 358       /* Make sure that the parameters are still in the queues */
 359       for(i=0;i<tpd->task->numParameters;i++) {
 360         void * parameter=tpd->parameterArray[i];
 361         struct parameterdescriptor * pd=tpd->task->descriptorarray[i];
 362         struct parameterwrapper *pw=(struct parameterwrapper *) pd->queue;
 363         if (!RuntimeHashcontainskey(pw->objectset, (int) parameter))
 364           goto newtask;
 365         taskpointerarray[i]=parameter;
 366       }
 367       {
 368         /* Checkpoint the state */
 369         struct RuntimeHash * forward=allocateRuntimeHash(100);
 370         struct RuntimeHash * reverse=allocateRuntimeHash(100);
 371         void ** checkpoint=makecheckpoint(tpd->task->numParameters, taskpointerarray, forward, reverse);
 372         int x;
 373         if (x=setjmp(error_handler)) {
 374           /* Recover */
 375           int h;
 376 #ifdef DEBUG
 377           printf("Fatal Error=%d, Recovering!\n",x);
 378 #endif
 379           genputtable(failedtasks,tpd,tpd);
 380        /* for(i=0;i<tpd->task->numParameters;i++) {
 381             void *parameter=tpd->parameterArray[i];
 382             {
 383               // Create mapping from object -> failed tasks
 384               struct tpdlist * tpnew=RUNMALLOC(sizeof(struct tpdlist));
 385               tpnew->task=tpd;
 386               if (gencontains(failedobjects, parameter)) {
 387                 struct tpdlist * tpdptr=gengettable(failedobjects, parameter);
 388                 tpnew->next=tpdptr->next;
 389                 tpdptr->next=tpnew;
 390               } else {
 391                 tpnew->next=NULL;
 392                 genputtable(failedobjects, parameter, tpnew);
 393               }
 394             }
 395           }  */
 396           restorecheckpoint(tpd->task->numParameters, taskpointerarray, checkpoint, forward, reverse);
 397         } else {
 398           if (injectfailures) {
 399             if ((((double)random())/RAND_MAX)<failurechance) {
 400               printf("\nINJECTING TASK FAILURE to %s\n", tpd->task->name);
 401               longjmp(error_handler,10);
 402             }
 403           }
 404           /* Actually call task */
 405           if (debugtask) {
 406             printf("ENTER %s\n",tpd->task->name);
 407             ((void (*) (void **)) tpd->task->taskptr)(taskpointerarray);
 408             printf("EXIT %s\n",tpd->task->name);
 409           } else
 410             ((void (*) (void **)) tpd->task->taskptr)(taskpointerarray);
 411         }
 412       }
 413     }
 414   }
 415 }
 416
 417 /* This function processes the task information to create queues for
 418    each parameter type. */
 419
 420 void processtasks() {
 421   int i;
 422   for(i=0;i<numtasks;i++) {
 423     struct taskdescriptor * task=taskarray[i];
 424     int j;
 425
 426     for(j=0;j<task->numParameters;j++) {
 427       struct parameterdescriptor *param=task->descriptorarray[j];
 428       struct parameterwrapper * parameter=RUNMALLOC(sizeof(struct parameterwrapper));
 429       struct parameterwrapper ** ptr=&objectqueues[param->type];
 430
 431       param->queue=parameter;
 432       parameter->objectset=allocateRuntimeHash(10);
 433       parameter->numberofterms=param->numberterms;
 434       parameter->intarray=param->intarray;
 435       parameter->task=task;
 436       /* Link new queue in */
 437       while((*ptr)!=NULL)
 438         ptr=&((*ptr)->next);
 439       (*ptr)=parameter;
 440     }
 441   }
 442 }
 443
 444 #endif
 445
 446 /* This function inject failures */
 447
 448 void injectinstructionfailure() {
 449 #ifdef TASK
 450   if (injectinstructionfailures) {
 451     instructioncount=failurecount;
 452     if ((((double)random())/RAND_MAX)<instfailurechance) {
 453       printf("FAILURE!!!\n");
 454       longjmp(error_handler,11);
 455     }
 456   }
 457 #else
 458 #endif
 459 }
 460
 461 int ___Object______hashCode____(struct ___Object___ * ___this___) {
 462   return (int) ___this___;
 463 }
 464
 465 int ___Object______getType____(struct ___Object___ * ptr) {
 466   return ((int *)ptr)[0];
 467 }
 468
 469 void ___System______printString____L___String___(struct ___String___ * s) {
 470     struct ArrayObject * chararray=s->___value___;
 471     int i;
 472     int offset=s->___offset___;
 473     for(i=0;i<s->___count___;i++) {
 474         short s= ((short *)(((char *)& chararray->___length___)+sizeof(int)))[i+offset];
 475         putchar(s);
 476     }
 477 }
 478
 479 void * allocate_new(int type) {
 480   void * v=FREEMALLOC(classsize[type]);
 481   *((int *)v)=type;
 482   return v;
 483 }
 484
 485 struct ArrayObject * allocate_newarray(int type, int length) {
 486   struct ArrayObject * v=FREEMALLOC(sizeof(struct ArrayObject)+length*classsize[type]);
 487   v->type=type;
 488   v->___length___=length;
 489   return v;
 490 }
 491
 492 struct ___String___ * NewString(const char *str,int length) {
 493   struct ArrayObject * chararray=allocate_newarray(CHARARRAYTYPE, length);
 494   struct ___String___ * strobj=allocate_new(STRINGTYPE);
 495   int i;
 496   strobj->___value___=chararray;
 497   strobj->___count___=length;
 498   strobj->___offset___=0;
 499
 500   for(i=0;i<length;i++) {
 501     ((short *)(((char *)& chararray->___length___)+sizeof(int)))[i]=(short)str[i];  }
 502   return strobj;
 503 }
 504
 505 /* Generated code calls this if we fail a bounds check */
 506 void failedboundschk() {
 507 #ifndef TASK
 508   printf("Array out of bounds\n");
 509   exit(-1);
 510 #else
 511   longjmp(error_handler,2);
 512 #endif
 513 }
 514
 515 void abort_task() {
 516 #ifdef TASK
 517   longjmp(error_handler,4);
 518 #else
 519   printf("Aborting\n");
 520   exit(-1);
 521 #endif
 522 }