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 */
 237 void myhandler(int sig, struct __siginfo *info, void *uap) {
 238 #ifdef DEBUG
 239   printf("sig=%d\n",sig);
 240   printf("signal\n");
 241 #endif
 242   longjmp(error_handler,1);
 243 }
 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     if (maxreadfd>0) {
 325       int i;
 326       struct timeval timeout={0,0};
 327       fd_set tmpreadfds;
 328       int numselect;
 329       FD_COPY(&readfds, &tmpreadfds);
 330       numselect=select(maxreadfd, &tmpreadfds, NULL, NULL, &timeout);
 331       if (numselect>0) {
 332         /* Process ready fd's */
 333         int fd;
 334         for(fd=0;fd<maxreadfd;fd++) {
 335           if (FD_ISSET(fd, &tmpreadfds)) {
 336             /* Set ready flag on object */
 337             void * objptr;
 338             if (RuntimeHashget(fdtoobject, fd,(int *) &objptr)) {
 339               flagorand(objptr,1,0xFFFFFFFF); /* Set the first flag to 1 */
 340             }
 341           }
 342         }
 343       }
 344     }
 345
 346     if (!isEmpty(activetasks)) {
 347       int i;
 348       struct QueueItem * qi=(struct QueueItem *) getTail(activetasks);
 349       struct taskparamdescriptor *tpd=(struct taskparamdescriptor *) qi->objectptr;
 350       removeItem(activetasks, qi);
 351
 352       for(i=0;i<tpd->task->numParameters;i++) {
 353         void * parameter=tpd->parameterArray[i];
 354         struct parameterdescriptor * pd=tpd->task->descriptorarray[i];
 355         struct parameterwrapper *pw=(struct parameterwrapper *) pd->queue;
 356         if (!RuntimeHashcontainskey(pw->objectset, (int) parameter))
 357           goto newtask;
 358         taskpointerarray[i]=parameter;
 359       }
 360       {
 361         struct RuntimeHash * forward=allocateRuntimeHash(100);
 362         struct RuntimeHash * reverse=allocateRuntimeHash(100);
 363         void ** checkpoint=makecheckpoint(tpd->task->numParameters, taskpointerarray, forward, reverse);
 364         int x;
 365         if (x=setjmp(error_handler)) {
 366           /* Recover */
 367           int h;
 368 #ifdef DEBUG
 369           printf("Fatal Error=%d, Recovering!\n",x);
 370 #endif
 371           genputtable(failedtasks,tpd,tpd);
 372        /* for(i=0;i<tpd->task->numParameters;i++) {
 373             void *parameter=tpd->parameterArray[i];
 374             {
 375               // Create mapping from object -> failed tasks
 376               struct tpdlist * tpnew=RUNMALLOC(sizeof(struct tpdlist));
 377               tpnew->task=tpd;
 378               if (gencontains(failedobjects, parameter)) {
 379                 struct tpdlist * tpdptr=gengettable(failedobjects, parameter);
 380                 tpnew->next=tpdptr->next;
 381                 tpdptr->next=tpnew;
 382               } else {
 383                 tpnew->next=NULL;
 384                 genputtable(failedobjects, parameter, tpnew);
 385               }
 386             }
 387           }  */
 388           restorecheckpoint(tpd->task->numParameters, taskpointerarray, checkpoint, forward, reverse);
 389         } else {
 390           if (injectfailures) {
 391             if ((((double)random())/RAND_MAX)<failurechance) {
 392               printf("\nINJECTING TASK FAILURE to %s\n", tpd->task->name);
 393               longjmp(error_handler,10);
 394             }
 395           }
 396           /* Actually call task */
 397           if (debugtask) {
 398             printf("ENTER %s\n",tpd->task->name);
 399             ((void (*) (void **)) tpd->task->taskptr)(taskpointerarray);
 400             printf("EXIT %s\n",tpd->task->name);
 401           } else
 402             ((void (*) (void **)) tpd->task->taskptr)(taskpointerarray);
 403         }
 404       }
 405     }
 406   }
 407 }
 408
 409 void processtasks() {
 410   int i;
 411   for(i=0;i<numtasks;i++) {
 412     struct taskdescriptor * task=taskarray[i];
 413     int j;
 414
 415     for(j=0;j<task->numParameters;j++) {
 416       struct parameterdescriptor *param=task->descriptorarray[j];
 417       struct parameterwrapper * parameter=RUNMALLOC(sizeof(struct parameterwrapper));
 418       struct parameterwrapper ** ptr=&objectqueues[param->type];
 419
 420       param->queue=parameter;
 421       parameter->objectset=allocateRuntimeHash(10);
 422       parameter->numberofterms=param->numberterms;
 423       parameter->intarray=param->intarray;
 424       parameter->task=task;
 425       /* Link new queue in */
 426       while((*ptr)!=NULL)
 427         ptr=&((*ptr)->next);
 428       (*ptr)=parameter;
 429     }
 430   }
 431 }
 432
 433 #endif
 434
 435
 436 void injectinstructionfailure() {
 437 #ifdef TASK
 438   if (injectinstructionfailures) {
 439     instructioncount=failurecount;
 440     if ((((double)random())/RAND_MAX)<instfailurechance) {
 441       printf("FAILURE!!!\n");
 442       longjmp(error_handler,11);
 443     }
 444   }
 445 #else
 446 #endif
 447 }
 448
 449 int ___Object______hashcode____(struct ___Object___ * ___this___) {
 450   return (int) ___this___;
 451 }
 452
 453 void ___System______printString____L___String___(struct ___String___ * s) {
 454     struct ArrayObject * chararray=s->___value___;
 455     int i;
 456     int offset=s->___offset___;
 457     for(i=0;i<s->___count___;i++) {
 458         short s= ((short *)(((char *)& chararray->___length___)+sizeof(int)))[i+offset];
 459         putchar(s);
 460     }
 461 }
 462
 463 void * allocate_new(int type) {
 464   void * v=FREEMALLOC(classsize[type]);
 465   *((int *)v)=type;
 466   return v;
 467 }
 468
 469 struct ArrayObject * allocate_newarray(int type, int length) {
 470   struct ArrayObject * v=FREEMALLOC(sizeof(struct ArrayObject)+length*classsize[type]);
 471   v->type=type;
 472   v->___length___=length;
 473   return v;
 474 }
 475
 476 struct ___String___ * NewString(const char *str,int length) {
 477   struct ArrayObject * chararray=allocate_newarray(CHARARRAYTYPE, length);
 478   struct ___String___ * strobj=allocate_new(STRINGTYPE);
 479   int i;
 480   strobj->___value___=chararray;
 481   strobj->___count___=length;
 482   strobj->___offset___=0;
 483
 484   for(i=0;i<length;i++) {
 485     ((short *)(((char *)& chararray->___length___)+sizeof(int)))[i]=(short)str[i];  }
 486   return strobj;
 487 }
 488
 489 void failedboundschk() {
 490 #ifndef TASK
 491   printf("Array out of bounds\n");
 492   exit(-1);
 493 #else
 494   longjmp(error_handler,2);
 495 #endif
 496 }
 497
 498 void failednullptr() {
 499 #ifndef TASK
 500   printf("Dereferenced a null pointer\n");
 501   exit(-1);
 502 #else
 503   longjmp(error_handler,3);
 504 #endif
 505 }
 506
 507 void abort_task() {
 508 #ifndef TASK
 509   printf("Aborting\n");
 510   exit(-1);
 511 #else
 512   longjmp(error_handler,4);
 513 #endif
 514 }