Darwin and FreeBSD: new / delete wrappers
[valgrind.git] / README_DEVELOPERS
blob4ed21a561bb8e8840947c87258da85dc5b3e4fb6
1 Building and installing it
2 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
3 To build/install from the GIT repository or from a distribution
4 tarball, refer to the section with the same name in README.
6 Building and not installing it
7 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
8 To run Valgrind without having to install it, run coregrind/valgrind
9 with the VALGRIND_LIB environment variable set, where <dir> is the root
10 of the source tree (and must be an absolute path).  Eg:
12   VALGRIND_LIB=~/grind/head4/.in_place ~/grind/head4/coregrind/valgrind 
14 This allows you to compile and run with "make" instead of "make install",
15 saving you time.
17 Or, you can use the 'vg-in-place' script which does that for you.
19 I recommend compiling with "make --quiet" to further reduce the amount of
20 output spewed out during compilation, letting you actually see any errors,
21 warnings, etc.
24 Building a distribution tarball
25 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
26 To build a distribution tarball from the valgrind sources:
28   make dist
30 In addition to compiling, linking and packaging everything up, the command
31 will also attempt to build the documentation.
33 If you only want to test whether the generated tarball is complete and runs
34 regression tests successfully, building documentation is not needed.
36   make dist BUILD_ALL_DOCS=no
38 If you insist on building documentation some embarrassing instructions
39 can be found in docs/README.
42 Running the regression tests
43 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
44 To build and run all the regression tests, run "make [--quiet] regtest".
46 To run a subset of the regression tests, execute:
48   perl tests/vg_regtest <name>
50 where <name> is a directory (all tests within will be run) or a single
51 .vgtest test file, or the name of a program which has a like-named .vgtest
52 file.  Eg:
54   perl tests/vg_regtest memcheck
55   perl tests/vg_regtest memcheck/tests/badfree.vgtest
56   perl tests/vg_regtest memcheck/tests/badfree
59 Running the performance tests
60 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
61 To build and run all the performance tests, run "make [--quiet] perf".
63 To run a subset of the performance suite, execute:
65   perl perf/vg_perf <name>
67 where <name> is a directory (all tests within will be run) or a single
68 .vgperf test file, or the name of a program which has a like-named .vgperf
69 file.  Eg:
71   perl perf/vg_perf perf/
72   perl perf/vg_perf perf/bz2.vgperf
73   perl perf/vg_perf perf/bz2
75 To compare multiple versions of Valgrind, use the --vg= option multiple
76 times.  For example, if you have two Valgrinds next to each other, one in
77 trunk1/ and one in trunk2/, from within either trunk1/ or trunk2/ do this to
78 compare them on all the performance tests:
80   perl perf/vg_perf --vg=../trunk1 --vg=../trunk2 perf/
83 Commit access and try branches
84 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
85 To get commit access to the valgrind git repository on sourceware
86 you will have to ask an existing developer and fill in the following
87 form: https://sourceware.org/cgi-bin/pdw/ps_form.cgi
89 Every developer with commit access can use try branches. Code committed
90 to a try branch will be build by the buildbot at builder.sourceware.org
91 https://builder.sourceware.org/buildbot/#/builders?tags=valgrind-try
93 If you want to try a commit you can push to a special named try branch
94 (users/<your-user-name>/try-<topic>) as follows: 
96   git checkout -b frob
97   ...hack, hack, hack... OK, looks good to submit
98   git commit -a -m "Awesome hack"
99   git push origin frob:users/username/try-frob
101 When all builders have build your patch the buildbot will sent you (or
102 actually the patch author) an email telling you if any builds failed and
103 references to all the logs. You can also find the logs and the builds here:
104 https://builder.sourceware.org/buildbot/#/builders?tags=valgrind-try
106 Afterwards you can delete the branch again:
108     git push origin :users/username/try-frob 
110 Debugging Valgrind with GDB
111 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
112 To debug the valgrind launcher program (<prefix>/bin/valgrind) just
113 run it under gdb in the normal way.
115 Debugging the main body of the valgrind code (and/or the code for
116 a particular tool) requires a bit more trickery but can be achieved
117 without too much problem by following these steps:
119 (1) Set VALGRIND_LAUNCHER to point to the valgrind executable.  Eg:
121       export VALGRIND_LAUNCHER=/usr/local/bin/valgrind
123     or for an uninstalled version in a source directory $DIR:
125       export VALGRIND_LAUNCHER=$DIR/coregrind/valgrind
126       export VALGRIND_LIB=$DIR/.in_place
128     VALGRIND_LIB is where the default.supp and vgpreload_ libraries
129     are found (which is under /usr/libexec/valgrind for an installed
130     version).
132 (2) Run gdb on the tool executable.  Eg:
134       gdb /usr/local/lib/valgrind/lackey-ppc32-linux
136     or
138       gdb $DIR/.in_place/memcheck-x86-linux
140 (3) Do "handle SIGSEGV SIGILL nostop noprint" in GDB to prevent GDB from
141     stopping on a SIGSEGV or SIGILL:
143     (gdb) handle SIGILL SIGSEGV nostop noprint
145     If you are using lldb, then the equivalent command is
147     (lldb) pro hand -p true -s false -n false SIGILL SIGSEGV
149 (4) Set any breakpoints you want and proceed as normal for gdb. The
150     macro VG_(FUNC) is expanded to vgPlain_FUNC, so If you want to set
151     a breakpoint VG_(do_exec), you could do like this in GDB:
153     (gdb) b vgPlain_do_exec
155 (5) Run the tool with required options (the --tool option is required
156     for correct setup), e.g.
158     (gdb) run --tool=lackey pwd
160 Steps (1)--(3) can be put in a .gdbinit file, but any directory names must
161 be fully expanded (ie. not an environment variable).
163 A different and possibly easier way is as follows:
165 (1) Run Valgrind as normal, but add the flag --wait-for-gdb=yes.  This
166     puts the tool executable into a wait loop soon after it gains
167     control.  This delays startup for a few seconds.
169 (2) In a different shell, do "gdb /proc/<pid>/exe <pid>", where
170     <pid> you read from the output printed by (1).  This attaches
171     GDB to the tool executable, which should be in the above mentioned
172     wait loop.
174 (3) Do "cont" to continue.  After the loop finishes spinning, startup
175     will continue as normal.  Note that comment (3) above re passing
176     signals applies here too.
179 Self-hosting
180 ~~~~~~~~~~~~
181 This section explains :
182   (A) How to configure Valgrind to run under Valgrind.
183       Such a setup is called self hosting, or outer/inner setup.
184   (B) How to run Valgrind regression tests in a 'self-hosting' mode,
185       e.g. to verify Valgrind has no bugs such as memory leaks.
186   (C) How to run Valgrind performance tests in a 'self-hosting' mode,
187       to analyse and optimise the performance of Valgrind and its tools.
189 (A) How to configure Valgrind to run under Valgrind:
191 (1) Check out 2 trees, "Inner" and "Outer".  Inner runs the app
192     directly.  Outer runs Inner.
194 (2) Configure Inner with --enable-inner and build as usual.
196 (3) Configure Outer normally and build+install as usual.
197     Note: You must use a "make install"-ed valgrind.
198     Do *not* use vg-in-place for the Outer valgrind.
200 (4) Choose a very simple program (date) and try
202     outer/.../bin/valgrind --sim-hints=enable-outer --trace-children=yes  \
203        --smc-check=all-non-file \
204        --run-libc-freeres=no --tool=cachegrind -v \
205        inner/.../vg-in-place --vgdb-prefix=./inner --tool=none -v prog
207 If you omit the --trace-children=yes, you'll only monitor Inner's launcher
208 program, not its stage2. Outer needs --run-libc-freeres=no, as otherwise
209 it will try to find and run __libc_freeres in the inner, while libc is not
210 used by the inner. Inner needs --vgdb-prefix=./inner to avoid inner
211 gdbserver colliding with outer gdbserver.
212 Currently, inner does *not* use the client request 
213 VALGRIND_DISCARD_TRANSLATIONS for the JITted code or the code patched for
214 translation chaining. So the outer needs --smc-check=all-non-file to
215 detect the modified code.
217 Debugging the whole thing might imply to use up to 3 GDB:
218   * a GDB attached to the Outer valgrind, allowing
219     to examine the state of Outer.
220   * a GDB using Outer gdbserver, allowing to
221     examine the state of Inner.
222   * a GDB using Inner gdbserver, allowing to
223     examine the state of prog.
225 The whole thing is fragile, confusing and slow, but it does work well enough
226 for you to get some useful performance data.  Inner has most of
227 its output (ie. those lines beginning with "==<pid>==") prefixed with a '>',
228 which helps a lot. However, when running regression tests in an Outer/Inner
229 setup, this prefix causes the reg test diff to fail. Give 
230 --sim-hints=no-inner-prefix to the Inner to disable the production
231 of the prefix in the stdout/stderr output of Inner.
233 The allocators in coregrind/m_mallocfree.c and VEX/priv/main_util.h are
234 annotated with client requests so Memcheck can be used to find leaks
235 and use after free in an Inner Valgrind.
237 The Valgrind "big lock" is annotated with helgrind client requests
238 so Helgrind and DRD can be used to find race conditions in an Inner
239 Valgrind.
241 All this has not been tested much, so don't be surprised if you hit problems.
243 When using self-hosting with an outer Callgrind tool, use '--pop-on-jump'
244 (on the outer). Otherwise, Callgrind has much higher memory requirements. 
246 (B) Regression tests in an outer/inner setup:
248  To run all the regression tests with an outer memcheck, do :
249    perl tests/vg_regtest --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind \
250                          --all
252  To run a specific regression tests with an outer memcheck, do:
253    perl tests/vg_regtest --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind \
254                          none/tests/args.vgtest
256  To run regression tests with another outer tool:
257    perl tests/vg_regtest --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind \
258                          --outer-tool=helgrind --all
260  --outer-args allows to give specific arguments to the outer tool,
261  replacing the default one provided by vg_regtest.
263 Note: --outer-valgrind must be a "make install"-ed valgrind.
264 Do *not* use vg-in-place.
266 When an outer valgrind runs an inner valgrind, a regression test
267 produces one additional file <testname>.outer.log which contains the
268 errors detected by the outer valgrind.  E.g. for an outer memcheck, it
269 contains the leaks found in the inner, for an outer helgrind or drd,
270 it contains the detected race conditions.
272 The file tests/outer_inner.supp contains suppressions for 
273 the irrelevant or benign errors found in the inner.
275 An regression test running in the inner (e.g. memcheck/tests/badrw) will
276 cause the inner to report an error, which is expected and checked
277 as usual when running the regtests in an outer/inner setup.
278 However, the outer will often also observe an error, e.g. a jump
279 using uninitialised data, or a read/write outside the bounds of a heap
280 block. When the outer reports such an error, it will output the
281 inner host stacktrace. To this stacktrace, it will append the
282 stacktrace of the inner guest program. For example, this is an error
283 reported by the outer when the inner runs the badrw regtest:
284   ==8119== Invalid read of size 2
285   ==8119==    at 0x7F2EFD7AF: ???
286   ==8119==    by 0x7F2C82EAF: ???
287   ==8119==    by 0x7F180867F: ???
288   ==8119==    by 0x40051D: main (badrw.c:5)
289   ==8119==    by 0x7F180867F: ???
290   ==8119==    by 0x1BFF: ???
291   ==8119==    by 0x3803B7F0: _______VVVVVVVV_appended_inner_guest_stack_VVVVVVVV_______ (m_execontext.c:332)
292   ==8119==    by 0x40055C: main (badrw.c:22)
293   ==8119==  Address 0x55cd03c is 4 bytes before a block of size 16 alloc'd
294   ==8119==    at 0x2804E26D: vgPlain_arena_malloc (m_mallocfree.c:1914)
295   ==8119==    by 0x2800BAB4: vgMemCheck_new_block (mc_malloc_wrappers.c:368)
296   ==8119==    by 0x2800BC87: vgMemCheck_malloc (mc_malloc_wrappers.c:403)
297   ==8119==    by 0x28097EAE: do_client_request (scheduler.c:1861)
298   ==8119==    by 0x28097EAE: vgPlain_scheduler (scheduler.c:1425)
299   ==8119==    by 0x280A7237: thread_wrapper (syswrap-linux.c:103)
300   ==8119==    by 0x280A7237: run_a_thread_NORETURN (syswrap-linux.c:156)
301   ==8119==    by 0x3803B7F0: _______VVVVVVVV_appended_inner_guest_stack_VVVVVVVV_______ (m_execontext.c:332)
302   ==8119==    by 0x4C294C4: malloc (vg_replace_malloc.c:298)
303   ==8119==    by 0x40051D: main (badrw.c:5)
304 In the above, the first stacktrace starts with the inner host stacktrace,
305 which in this case is some JITted code. Such code sometimes contains IPs
306 that points in the inner guest code (0x40051D: main (badrw.c:5)).
307 After the separator, we have the inner guest stacktrace.
308 The second stacktrace gives the stacktrace where the heap block that was
309 overrun was allocated. We see it was allocated by the inner valgrind
310 in the client arena (first part of the stacktrace). The second part is
311 the guest stacktrace that did the allocation.
314 (C) Performance tests in an outer/inner setup:
316  To run all the performance tests with an outer cachegrind, do :
317     perl perf/vg_perf --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind perf
319  To run a specific perf test (e.g. bz2) in this setup, do :
320     perl perf/vg_perf --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind perf/bz2
322  To run all the performance tests with an outer callgrind, do :
323     perl perf/vg_perf --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind \
324                       --outer-tool=callgrind perf
326 Note: --outer-valgrind must be a "make install"-ed valgrind.
327 Do *not* use vg-in-place.
329  To compare the performance of multiple Valgrind versions, do :
330     perl perf/vg_perf --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind \
331       --outer-tool=callgrind \
332       --vg=../inner_xxxx --vg=../inner_yyyy perf
333   (where inner_xxxx and inner_yyyy are the toplevel directories of
334   the versions to compare).
335   Cachegrind and cg_diff are particularly handy to obtain a delta
336   between the two versions.
338 When the outer tool is callgrind or cachegrind, the following
339 output files will be created for each test:
340    <outertoolname>.out.<inner_valgrind_dir>.<tt>.<perftestname>.<pid>
341    <outertoolname>.outer.log.<inner_valgrind_dir>.<tt>.<perftestname>.<pid>
342  (where tt is the two letters abbreviation for the inner tool(s) run).
344 For example, the command
345     perl perf/vg_perf \
346       --outer-valgrind=../outer_trunk/install/bin/valgrind \
347       --outer-tool=callgrind \
348       --vg=../inner_tchain --vg=../inner_trunk perf/many-loss-records
350 produces the files
351     callgrind.out.inner_tchain.no.many-loss-records.18465
352     callgrind.outer.log.inner_tchain.no.many-loss-records.18465
353     callgrind.out.inner_tchain.me.many-loss-records.21899
354     callgrind.outer.log.inner_tchain.me.many-loss-records.21899
355     callgrind.out.inner_trunk.no.many-loss-records.21224
356     callgrind.outer.log.inner_trunk.no.many-loss-records.21224
357     callgrind.out.inner_trunk.me.many-loss-records.22916
358     callgrind.outer.log.inner_trunk.me.many-loss-records.22916
361 Printing out problematic blocks
362 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
363 If you want to print out a disassembly of a particular block that
364 causes a crash, do the following.
366 Try running with "--vex-guest-chase=no --trace-flags=10000000
367 --trace-notbelow=999999".  This should print one line for each block
368 translated, and that includes the address.
370 Then re-run with 999999 changed to the highest bb number shown.
371 This will print the one line per block, and also will print a
372 disassembly of the block in which the fault occurred.