Fix typos in NEWS and valgrind-monitor-def.py
[valgrind.git] / README_DEVELOPERS
blob5b93b1c87084a710a3bb7cff21feb11cc92a281e
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.
7 Building and not installing it
8 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
9 To run Valgrind without having to install it, run coregrind/valgrind
10 with the VALGRIND_LIB environment variable set, where <dir> is the root
11 of the source tree (and must be an absolute path).  Eg:
13   VALGRIND_LIB=~/grind/head4/.in_place ~/grind/head4/coregrind/valgrind 
15 This allows you to compile and run with "make" instead of "make install",
16 saving you time.
18 Or, you can use the 'vg-in-place' script which does that for you.
20 I recommend compiling with "make --quiet" to further reduce the amount of
21 output spewed out during compilation, letting you actually see any errors,
22 warnings, etc.
25 Building a distribution tarball
26 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
27 To build a distribution tarball from the valgrind sources:
29   make dist
31 In addition to compiling, linking and packaging everything up, the command
32 will also attempt to build the documentation.
34 If you only want to test whether the generated tarball is complete and runs
35 regression tests successfully, building documentation is not needed.
37   make dist BUILD_ALL_DOCS=no
39 If you insist on building documentation some embarrassing instructions
40 can be found in docs/README.
43 Running the regression tests
44 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
45 To build and run all the regression tests, run "make [--quiet] regtest".
47 To run a subset of the regression tests, execute:
49   perl tests/vg_regtest <name>
51 where <name> is a directory (all tests within will be run) or a single
52 .vgtest test file, or the name of a program which has a like-named .vgtest
53 file.  Eg:
55   perl tests/vg_regtest memcheck
56   perl tests/vg_regtest memcheck/tests/badfree.vgtest
57   perl tests/vg_regtest memcheck/tests/badfree
60 Running the performance tests
61 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
62 To build and run all the performance tests, run "make [--quiet] perf".
64 To run a subset of the performance suite, execute:
66   perl perf/vg_perf <name>
68 where <name> is a directory (all tests within will be run) or a single
69 .vgperf test file, or the name of a program which has a like-named .vgperf
70 file.  Eg:
72   perl perf/vg_perf perf/
73   perl perf/vg_perf perf/bz2.vgperf
74   perl perf/vg_perf perf/bz2
76 To compare multiple versions of Valgrind, use the --vg= option multiple
77 times.  For example, if you have two Valgrinds next to each other, one in
78 trunk1/ and one in trunk2/, from within either trunk1/ or trunk2/ do this to
79 compare them on all the performance tests:
81   perl perf/vg_perf --vg=../trunk1 --vg=../trunk2 perf/
84 Commit access and try branches
85 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
86 To get commit access to the valgrind git repository on sourceware
87 you will have to ask an existing developer and fill in the following
88 form: https://sourceware.org/cgi-bin/pdw/ps_form.cgi
90 Every developer with commit access can use try branches. If you want to try a
91 branch before pushing you can push to a special named try branch as follows: 
93   git push origin $BRANCH:users/$USERNAME/try-$BRANCH
95 Where $BRANCH is the branch name and $USERNAME is your user name.
97 You can see the status of the builders here:
98 https://builder.sourceware.org/buildbot/#/builders?tags=valgrind-try
100 The buildbot will also sent the patch author multiple success/failure emails.
102 Afterwards you can delete the branch again:
104     git push origin :users/$USERNAME/try-$BRANCH
107 Debugging Valgrind with GDB
108 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
109 To debug the valgrind launcher program (<prefix>/bin/valgrind) just
110 run it under gdb in the normal way.
112 Debugging the main body of the valgrind code (and/or the code for
113 a particular tool) requires a bit more trickery but can be achieved
114 without too much problem by following these steps:
116 (1) Set VALGRIND_LAUNCHER to point to the valgrind executable.  Eg:
118       export VALGRIND_LAUNCHER=/usr/local/bin/valgrind
120     or for an uninstalled version in a source directory $DIR:
122       export VALGRIND_LAUNCHER=$DIR/coregrind/valgrind
123       export VALGRIND_LIB=$DIR/.in_place
125     VALGRIND_LIB is where the default.supp and vgpreload_ libraries
126     are found (which is under /usr/libexec/valgrind for an installed
127     version).
129 (2) Run gdb on the tool executable.  Eg:
131       gdb /usr/local/lib/valgrind/lackey-ppc32-linux
133     or
135       gdb $DIR/.in_place/memcheck-x86-linux
137 (3) Do "handle SIGSEGV SIGILL nostop noprint" in GDB to prevent GDB from
138     stopping on a SIGSEGV or SIGILL:
140     (gdb) handle SIGILL SIGSEGV nostop noprint
142     If you are using lldb, then the equivalent command is
144     (lldb) pro hand -p true -s false -n false SIGILL SIGSEGV
146 (4) Set any breakpoints you want and proceed as normal for gdb. The
147     macro VG_(FUNC) is expanded to vgPlain_FUNC, so If you want to set
148     a breakpoint VG_(do_exec), you could do like this in GDB:
150     (gdb) b vgPlain_do_exec
152 (5) Run the tool with required options (the --tool option is required
153     for correct setup), e.g.
155     (gdb) run --tool=lackey pwd
157 Steps (1)--(3) can be put in a .gdbinit file, but any directory names must
158 be fully expanded (ie. not an environment variable).
160 A different and possibly easier way is as follows:
162 (1) Run Valgrind as normal, but add the flag --wait-for-gdb=yes.  This
163     puts the tool executable into a wait loop soon after it gains
164     control.  This delays startup for a few seconds.
166 (2) In a different shell, do "gdb /proc/<pid>/exe <pid>", where
167     <pid> you read from the output printed by (1).  This attaches
168     GDB to the tool executable, which should be in the above mentioned
169     wait loop.
171 (3) Do "cont" to continue.  After the loop finishes spinning, startup
172     will continue as normal.  Note that comment (3) above re passing
173     signals applies here too.
176 Self-hosting
177 ~~~~~~~~~~~~
178 This section explains:
179   (A) How to configure Valgrind to run under Valgrind.
180       Such a setup is called self hosting, or outer/inner setup.
181   (B) How to run Valgrind regression tests in a 'self-hosting' mode,
182       e.g. to verify Valgrind has no bugs such as memory leaks.
183   (C) How to run Valgrind performance tests in a 'self-hosting' mode,
184       to analyse and optimise the performance of Valgrind and its tools.
186 (A) How to configure Valgrind to run under Valgrind:
188 (1) Check out 2 trees, "Inner" and "Outer".  Inner runs the app
189     directly.  Outer runs Inner.
191 (2) Configure Inner with --enable-inner and build as usual.
193 (3) Configure Outer normally and build+install as usual.
194     Note: You must use a "make install"-ed valgrind.
195     Do *not* use vg-in-place for the Outer valgrind.
197 (4) Choose a very simple program (date) and try
199     outer/.../bin/valgrind --sim-hints=enable-outer --trace-children=yes  \
200        --smc-check=all-non-file \
201        --run-libc-freeres=no --tool=cachegrind -v \
202        inner/.../vg-in-place --vgdb-prefix=./inner --tool=none -v prog
204 If you omit the --trace-children=yes, you'll only monitor Inner's launcher
205 program, not its stage2. Outer needs --run-libc-freeres=no, as otherwise
206 it will try to find and run __libc_freeres in the inner, while libc is not
207 used by the inner. Inner needs --vgdb-prefix=./inner to avoid inner
208 gdbserver colliding with outer gdbserver.
209 Currently, inner does *not* use the client request 
210 VALGRIND_DISCARD_TRANSLATIONS for the JITted code or the code patched for
211 translation chaining. So the outer needs --smc-check=all-non-file to
212 detect the modified code.
214 Debugging the whole thing might imply to use up to 3 GDB:
215   * a GDB attached to the Outer valgrind, allowing
216     to examine the state of Outer.
217   * a GDB using Outer gdbserver, allowing to
218     examine the state of Inner.
219   * a GDB using Inner gdbserver, allowing to
220     examine the state of prog.
222 The whole thing is fragile, confusing and slow, but it does work well enough
223 for you to get some useful performance data.  Inner has most of
224 its output (ie. those lines beginning with "==<pid>==") prefixed with a '>',
225 which helps a lot. However, when running regression tests in an Outer/Inner
226 setup, this prefix causes the reg test diff to fail. Give 
227 --sim-hints=no-inner-prefix to the Inner to disable the production
228 of the prefix in the stdout/stderr output of Inner.
230 The allocators in coregrind/m_mallocfree.c and VEX/priv/main_util.h are
231 annotated with client requests so Memcheck can be used to find leaks
232 and use after free in an Inner Valgrind.
234 The Valgrind "big lock" is annotated with helgrind client requests
235 so Helgrind and DRD can be used to find race conditions in an Inner
236 Valgrind.
238 All this has not been tested much, so don't be surprised if you hit problems.
240 When using self-hosting with an outer Callgrind tool, use '--pop-on-jump'
241 (on the outer). Otherwise, Callgrind has much higher memory requirements. 
243 (B) Regression tests in an outer/inner setup:
245  To run all the regression tests with an outer memcheck, do :
246    perl tests/vg_regtest --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind \
247                          --all
249  To run a specific regression tests with an outer memcheck, do:
250    perl tests/vg_regtest --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind \
251                          none/tests/args.vgtest
253  To run regression tests with another outer tool:
254    perl tests/vg_regtest --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind \
255                          --outer-tool=helgrind --all
257  --outer-args allows to give specific arguments to the outer tool,
258  replacing the default one provided by vg_regtest.
260 Note: --outer-valgrind must be a "make install"-ed valgrind.
261 Do *not* use vg-in-place.
263 When an outer valgrind runs an inner valgrind, a regression test
264 produces one additional file <testname>.outer.log which contains the
265 errors detected by the outer valgrind.  E.g. for an outer memcheck, it
266 contains the leaks found in the inner, for an outer helgrind or drd,
267 it contains the detected race conditions.
269 The file tests/outer_inner.supp contains suppressions for 
270 the irrelevant or benign errors found in the inner.
272 A regression test running in the inner (e.g. memcheck/tests/badrw) will
273 cause the inner to report an error, which is expected and checked
274 as usual when running the regtests in an outer/inner setup.
275 However, the outer will often also observe an error, e.g. a jump
276 using uninitialised data, or a read/write outside the bounds of a heap
277 block. When the outer reports such an error, it will output the
278 inner host stacktrace. To this stacktrace, it will append the
279 stacktrace of the inner guest program. For example, this is an error
280 reported by the outer when the inner runs the badrw regtest:
281   ==8119== Invalid read of size 2
282   ==8119==    at 0x7F2EFD7AF: ???
283   ==8119==    by 0x7F2C82EAF: ???
284   ==8119==    by 0x7F180867F: ???
285   ==8119==    by 0x40051D: main (badrw.c:5)
286   ==8119==    by 0x7F180867F: ???
287   ==8119==    by 0x1BFF: ???
288   ==8119==    by 0x3803B7F0: _______VVVVVVVV_appended_inner_guest_stack_VVVVVVVV_______ (m_execontext.c:332)
289   ==8119==    by 0x40055C: main (badrw.c:22)
290   ==8119==  Address 0x55cd03c is 4 bytes before a block of size 16 alloc'd
291   ==8119==    at 0x2804E26D: vgPlain_arena_malloc (m_mallocfree.c:1914)
292   ==8119==    by 0x2800BAB4: vgMemCheck_new_block (mc_malloc_wrappers.c:368)
293   ==8119==    by 0x2800BC87: vgMemCheck_malloc (mc_malloc_wrappers.c:403)
294   ==8119==    by 0x28097EAE: do_client_request (scheduler.c:1861)
295   ==8119==    by 0x28097EAE: vgPlain_scheduler (scheduler.c:1425)
296   ==8119==    by 0x280A7237: thread_wrapper (syswrap-linux.c:103)
297   ==8119==    by 0x280A7237: run_a_thread_NORETURN (syswrap-linux.c:156)
298   ==8119==    by 0x3803B7F0: _______VVVVVVVV_appended_inner_guest_stack_VVVVVVVV_______ (m_execontext.c:332)
299   ==8119==    by 0x4C294C4: malloc (vg_replace_malloc.c:298)
300   ==8119==    by 0x40051D: main (badrw.c:5)
301 In the above, the first stacktrace starts with the inner host stacktrace,
302 which in this case is some JITted code. Such code sometimes contains IPs
303 that points in the inner guest code (0x40051D: main (badrw.c:5)).
304 After the separator, we have the inner guest stacktrace.
305 The second stacktrace gives the stacktrace where the heap block that was
306 overrun was allocated. We see it was allocated by the inner valgrind
307 in the client arena (first part of the stacktrace). The second part is
308 the guest stacktrace that did the allocation.
311 (C) Performance tests in an outer/inner setup:
313  To run all the performance tests with an outer cachegrind, do :
314     perl perf/vg_perf --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind perf
316  To run a specific perf test (e.g. bz2) in this setup, do :
317     perl perf/vg_perf --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind perf/bz2
319  To run all the performance tests with an outer callgrind, do :
320     perl perf/vg_perf --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind \
321                       --outer-tool=callgrind perf
323 Note: --outer-valgrind must be a "make install"-ed valgrind.
324 Do *not* use vg-in-place.
326  To compare the performance of multiple Valgrind versions, do :
327     perl perf/vg_perf --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind \
328       --outer-tool=callgrind \
329       --vg=../inner_xxxx --vg=../inner_yyyy perf
330   (where inner_xxxx and inner_yyyy are the toplevel directories of
331   the versions to compare).
332   Cachegrind and cg_diff are particularly handy to obtain a delta
333   between the two versions.
335 When the outer tool is callgrind or cachegrind, the following
336 output files will be created for each test:
337    <outertoolname>.out.<inner_valgrind_dir>.<tt>.<perftestname>.<pid>
338    <outertoolname>.outer.log.<inner_valgrind_dir>.<tt>.<perftestname>.<pid>
339  (where tt is the two letters abbreviation for the inner tool(s) run).
341 For example, the command
342     perl perf/vg_perf \
343       --outer-valgrind=../outer_trunk/install/bin/valgrind \
344       --outer-tool=callgrind \
345       --vg=../inner_tchain --vg=../inner_trunk perf/many-loss-records
347 produces the files
348     callgrind.out.inner_tchain.no.many-loss-records.18465
349     callgrind.outer.log.inner_tchain.no.many-loss-records.18465
350     callgrind.out.inner_tchain.me.many-loss-records.21899
351     callgrind.outer.log.inner_tchain.me.many-loss-records.21899
352     callgrind.out.inner_trunk.no.many-loss-records.21224
353     callgrind.outer.log.inner_trunk.no.many-loss-records.21224
354     callgrind.out.inner_trunk.me.many-loss-records.22916
355     callgrind.outer.log.inner_trunk.me.many-loss-records.22916
358 Printing out problematic blocks
359 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
360 If you want to print out a disassembly of a particular block that
361 causes a crash, do the following.
363 Try running with "--vex-guest-chase=no --trace-flags=10000000
364 --trace-notbelow=999999".  This should print one line for each block
365 translated, and that includes the address.
367 Then re-run with 999999 changed to the highest bb number shown.
368 This will print the one line per block, and also will print a
369 disassembly of the block in which the fault occurred.
372 Formatting the code with clang-format
373 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
374 clang-format is a tool to format C/C++/... code.  The root directory of the
375 Valgrind tree contains file .clang-format which is a configuration for this tool
376 and specifies a style for Valgrind.  This gives you an option to use
377 clang-format to easily format Valgrind code which you are modifying.
379 The Valgrind codebase is not globally formatted with clang-format.  It means
380 that you should not use the tool to format a complete file after making changes
381 in it because that would lead to creating unrelated modifications.
383 The right approach is to format only updated or new code.  By using an
384 integration with a text editor, it is possible to reformat arbitrary blocks
385 of code with a single keystroke.  Refer to the upstream documentation which
386 describes integration with various editors and IDEs:
387 https://clang.llvm.org/docs/ClangFormat.html.