Set version to 3.21.0-RC2
[valgrind.git] / README_DEVELOPERS
blob979ee13b4a3fbb06be663c20e097811bb45e07f8
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. Code committed
91 to a try branch will be build by the buildbot at builder.sourceware.org
92 https://builder.sourceware.org/buildbot/#/builders?tags=valgrind-try
94 If you want to try a commit you can push to a special named try branch
95 (users/<your-user-name>/try-<your-branch>) as follows: 
97   git checkout -b <your-branch>
98   ...hack, hack, hack... OK, looks good to submit
99   git commit -a -m "Awesome hack"
100   git push origin <your-branch>:users/<your-user-name>/try-<your-branch>
102 When all builders have build your patch the buildbot will sent you (or
103 actually the patch author) an email telling you if any builds failed and
104 references to all the logs. You can also find the logs and the builds here:
105 https://builder.sourceware.org/buildbot/#/builders?tags=valgrind-try
107 Afterwards you can delete the branch again:
109     git push origin :users/username/try-<your-branch>
112 Debugging Valgrind with GDB
113 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
114 To debug the valgrind launcher program (<prefix>/bin/valgrind) just
115 run it under gdb in the normal way.
117 Debugging the main body of the valgrind code (and/or the code for
118 a particular tool) requires a bit more trickery but can be achieved
119 without too much problem by following these steps:
121 (1) Set VALGRIND_LAUNCHER to point to the valgrind executable.  Eg:
123       export VALGRIND_LAUNCHER=/usr/local/bin/valgrind
125     or for an uninstalled version in a source directory $DIR:
127       export VALGRIND_LAUNCHER=$DIR/coregrind/valgrind
128       export VALGRIND_LIB=$DIR/.in_place
130     VALGRIND_LIB is where the default.supp and vgpreload_ libraries
131     are found (which is under /usr/libexec/valgrind for an installed
132     version).
134 (2) Run gdb on the tool executable.  Eg:
136       gdb /usr/local/lib/valgrind/lackey-ppc32-linux
138     or
140       gdb $DIR/.in_place/memcheck-x86-linux
142 (3) Do "handle SIGSEGV SIGILL nostop noprint" in GDB to prevent GDB from
143     stopping on a SIGSEGV or SIGILL:
145     (gdb) handle SIGILL SIGSEGV nostop noprint
147     If you are using lldb, then the equivalent command is
149     (lldb) pro hand -p true -s false -n false SIGILL SIGSEGV
151 (4) Set any breakpoints you want and proceed as normal for gdb. The
152     macro VG_(FUNC) is expanded to vgPlain_FUNC, so If you want to set
153     a breakpoint VG_(do_exec), you could do like this in GDB:
155     (gdb) b vgPlain_do_exec
157 (5) Run the tool with required options (the --tool option is required
158     for correct setup), e.g.
160     (gdb) run --tool=lackey pwd
162 Steps (1)--(3) can be put in a .gdbinit file, but any directory names must
163 be fully expanded (ie. not an environment variable).
165 A different and possibly easier way is as follows:
167 (1) Run Valgrind as normal, but add the flag --wait-for-gdb=yes.  This
168     puts the tool executable into a wait loop soon after it gains
169     control.  This delays startup for a few seconds.
171 (2) In a different shell, do "gdb /proc/<pid>/exe <pid>", where
172     <pid> you read from the output printed by (1).  This attaches
173     GDB to the tool executable, which should be in the above mentioned
174     wait loop.
176 (3) Do "cont" to continue.  After the loop finishes spinning, startup
177     will continue as normal.  Note that comment (3) above re passing
178     signals applies here too.
181 Self-hosting
182 ~~~~~~~~~~~~
183 This section explains:
184   (A) How to configure Valgrind to run under Valgrind.
185       Such a setup is called self hosting, or outer/inner setup.
186   (B) How to run Valgrind regression tests in a 'self-hosting' mode,
187       e.g. to verify Valgrind has no bugs such as memory leaks.
188   (C) How to run Valgrind performance tests in a 'self-hosting' mode,
189       to analyse and optimise the performance of Valgrind and its tools.
191 (A) How to configure Valgrind to run under Valgrind:
193 (1) Check out 2 trees, "Inner" and "Outer".  Inner runs the app
194     directly.  Outer runs Inner.
196 (2) Configure Inner with --enable-inner and build as usual.
198 (3) Configure Outer normally and build+install as usual.
199     Note: You must use a "make install"-ed valgrind.
200     Do *not* use vg-in-place for the Outer valgrind.
202 (4) Choose a very simple program (date) and try
204     outer/.../bin/valgrind --sim-hints=enable-outer --trace-children=yes  \
205        --smc-check=all-non-file \
206        --run-libc-freeres=no --tool=cachegrind -v \
207        inner/.../vg-in-place --vgdb-prefix=./inner --tool=none -v prog
209 If you omit the --trace-children=yes, you'll only monitor Inner's launcher
210 program, not its stage2. Outer needs --run-libc-freeres=no, as otherwise
211 it will try to find and run __libc_freeres in the inner, while libc is not
212 used by the inner. Inner needs --vgdb-prefix=./inner to avoid inner
213 gdbserver colliding with outer gdbserver.
214 Currently, inner does *not* use the client request 
215 VALGRIND_DISCARD_TRANSLATIONS for the JITted code or the code patched for
216 translation chaining. So the outer needs --smc-check=all-non-file to
217 detect the modified code.
219 Debugging the whole thing might imply to use up to 3 GDB:
220   * a GDB attached to the Outer valgrind, allowing
221     to examine the state of Outer.
222   * a GDB using Outer gdbserver, allowing to
223     examine the state of Inner.
224   * a GDB using Inner gdbserver, allowing to
225     examine the state of prog.
227 The whole thing is fragile, confusing and slow, but it does work well enough
228 for you to get some useful performance data.  Inner has most of
229 its output (ie. those lines beginning with "==<pid>==") prefixed with a '>',
230 which helps a lot. However, when running regression tests in an Outer/Inner
231 setup, this prefix causes the reg test diff to fail. Give 
232 --sim-hints=no-inner-prefix to the Inner to disable the production
233 of the prefix in the stdout/stderr output of Inner.
235 The allocators in coregrind/m_mallocfree.c and VEX/priv/main_util.h are
236 annotated with client requests so Memcheck can be used to find leaks
237 and use after free in an Inner Valgrind.
239 The Valgrind "big lock" is annotated with helgrind client requests
240 so Helgrind and DRD can be used to find race conditions in an Inner
241 Valgrind.
243 All this has not been tested much, so don't be surprised if you hit problems.
245 When using self-hosting with an outer Callgrind tool, use '--pop-on-jump'
246 (on the outer). Otherwise, Callgrind has much higher memory requirements. 
248 (B) Regression tests in an outer/inner setup:
250  To run all the regression tests with an outer memcheck, do :
251    perl tests/vg_regtest --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind \
252                          --all
254  To run a specific regression tests with an outer memcheck, do:
255    perl tests/vg_regtest --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind \
256                          none/tests/args.vgtest
258  To run regression tests with another outer tool:
259    perl tests/vg_regtest --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind \
260                          --outer-tool=helgrind --all
262  --outer-args allows to give specific arguments to the outer tool,
263  replacing the default one provided by vg_regtest.
265 Note: --outer-valgrind must be a "make install"-ed valgrind.
266 Do *not* use vg-in-place.
268 When an outer valgrind runs an inner valgrind, a regression test
269 produces one additional file <testname>.outer.log which contains the
270 errors detected by the outer valgrind.  E.g. for an outer memcheck, it
271 contains the leaks found in the inner, for an outer helgrind or drd,
272 it contains the detected race conditions.
274 The file tests/outer_inner.supp contains suppressions for 
275 the irrelevant or benign errors found in the inner.
277 A regression test running in the inner (e.g. memcheck/tests/badrw) will
278 cause the inner to report an error, which is expected and checked
279 as usual when running the regtests in an outer/inner setup.
280 However, the outer will often also observe an error, e.g. a jump
281 using uninitialised data, or a read/write outside the bounds of a heap
282 block. When the outer reports such an error, it will output the
283 inner host stacktrace. To this stacktrace, it will append the
284 stacktrace of the inner guest program. For example, this is an error
285 reported by the outer when the inner runs the badrw regtest:
286   ==8119== Invalid read of size 2
287   ==8119==    at 0x7F2EFD7AF: ???
288   ==8119==    by 0x7F2C82EAF: ???
289   ==8119==    by 0x7F180867F: ???
290   ==8119==    by 0x40051D: main (badrw.c:5)
291   ==8119==    by 0x7F180867F: ???
292   ==8119==    by 0x1BFF: ???
293   ==8119==    by 0x3803B7F0: _______VVVVVVVV_appended_inner_guest_stack_VVVVVVVV_______ (m_execontext.c:332)
294   ==8119==    by 0x40055C: main (badrw.c:22)
295   ==8119==  Address 0x55cd03c is 4 bytes before a block of size 16 alloc'd
296   ==8119==    at 0x2804E26D: vgPlain_arena_malloc (m_mallocfree.c:1914)
297   ==8119==    by 0x2800BAB4: vgMemCheck_new_block (mc_malloc_wrappers.c:368)
298   ==8119==    by 0x2800BC87: vgMemCheck_malloc (mc_malloc_wrappers.c:403)
299   ==8119==    by 0x28097EAE: do_client_request (scheduler.c:1861)
300   ==8119==    by 0x28097EAE: vgPlain_scheduler (scheduler.c:1425)
301   ==8119==    by 0x280A7237: thread_wrapper (syswrap-linux.c:103)
302   ==8119==    by 0x280A7237: run_a_thread_NORETURN (syswrap-linux.c:156)
303   ==8119==    by 0x3803B7F0: _______VVVVVVVV_appended_inner_guest_stack_VVVVVVVV_______ (m_execontext.c:332)
304   ==8119==    by 0x4C294C4: malloc (vg_replace_malloc.c:298)
305   ==8119==    by 0x40051D: main (badrw.c:5)
306 In the above, the first stacktrace starts with the inner host stacktrace,
307 which in this case is some JITted code. Such code sometimes contains IPs
308 that points in the inner guest code (0x40051D: main (badrw.c:5)).
309 After the separator, we have the inner guest stacktrace.
310 The second stacktrace gives the stacktrace where the heap block that was
311 overrun was allocated. We see it was allocated by the inner valgrind
312 in the client arena (first part of the stacktrace). The second part is
313 the guest stacktrace that did the allocation.
316 (C) Performance tests in an outer/inner setup:
318  To run all the performance tests with an outer cachegrind, do :
319     perl perf/vg_perf --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind perf
321  To run a specific perf test (e.g. bz2) in this setup, do :
322     perl perf/vg_perf --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind perf/bz2
324  To run all the performance tests with an outer callgrind, do :
325     perl perf/vg_perf --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind \
326                       --outer-tool=callgrind perf
328 Note: --outer-valgrind must be a "make install"-ed valgrind.
329 Do *not* use vg-in-place.
331  To compare the performance of multiple Valgrind versions, do :
332     perl perf/vg_perf --outer-valgrind=../outer/.../bin/valgrind \
333       --outer-tool=callgrind \
334       --vg=../inner_xxxx --vg=../inner_yyyy perf
335   (where inner_xxxx and inner_yyyy are the toplevel directories of
336   the versions to compare).
337   Cachegrind and cg_diff are particularly handy to obtain a delta
338   between the two versions.
340 When the outer tool is callgrind or cachegrind, the following
341 output files will be created for each test:
342    <outertoolname>.out.<inner_valgrind_dir>.<tt>.<perftestname>.<pid>
343    <outertoolname>.outer.log.<inner_valgrind_dir>.<tt>.<perftestname>.<pid>
344  (where tt is the two letters abbreviation for the inner tool(s) run).
346 For example, the command
347     perl perf/vg_perf \
348       --outer-valgrind=../outer_trunk/install/bin/valgrind \
349       --outer-tool=callgrind \
350       --vg=../inner_tchain --vg=../inner_trunk perf/many-loss-records
352 produces the files
353     callgrind.out.inner_tchain.no.many-loss-records.18465
354     callgrind.outer.log.inner_tchain.no.many-loss-records.18465
355     callgrind.out.inner_tchain.me.many-loss-records.21899
356     callgrind.outer.log.inner_tchain.me.many-loss-records.21899
357     callgrind.out.inner_trunk.no.many-loss-records.21224
358     callgrind.outer.log.inner_trunk.no.many-loss-records.21224
359     callgrind.out.inner_trunk.me.many-loss-records.22916
360     callgrind.outer.log.inner_trunk.me.many-loss-records.22916
363 Printing out problematic blocks
364 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
365 If you want to print out a disassembly of a particular block that
366 causes a crash, do the following.
368 Try running with "--vex-guest-chase=no --trace-flags=10000000
369 --trace-notbelow=999999".  This should print one line for each block
370 translated, and that includes the address.
372 Then re-run with 999999 changed to the highest bb number shown.
373 This will print the one line per block, and also will print a
374 disassembly of the block in which the fault occurred.
377 Formatting the code with clang-format
378 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
379 clang-format is a tool to format C/C++/... code.  The root directory of the
380 Valgrind tree contains file .clang-format which is a configuration for this tool
381 and specifies a style for Valgrind.  This gives you an option to use
382 clang-format to easily format Valgrind code which you are modifying.
384 The Valgrind codebase is not globally formatted with clang-format.  It means
385 that you should not use the tool to format a complete file after making changes
386 in it because that would lead to creating unrelated modifications.
388 The right approach is to format only updated or new code.  By using an
389 integration with a text editor, it is possible to reformat arbitrary blocks
390 of code with a single keystroke.  Refer to the upstream documentation which
391 describes integration with various editors and IDEs:
392 https://clang.llvm.org/docs/ClangFormat.html.