DetSim

DetSim 是一个确定性模拟测试环境，用于分布式系统的确定性测试和调试。

特性

• 确定性执行: 通过控制调度消除非确定性，确保测试可重复
• 全局状态管理: 保存/恢复任意执行点的完整系统状态
• 表达式求值: 类似 GDB 的表达式求值，支持结构体、指针、类型转换
• 状态比较: 对比不同执行路径的系统状态差异
• 分布式支持: 支持多进程分布式系统的统一调试

依赖

• libdw
• libcereal-dev
• libdwarf-dev
• libelf-dev
• libreadline-dev
• libcjson-dev
• libunwind-dev
• libfmt-dev
• flex, bison

编译

make NP=$(NODES)

NP 指定被测系统的节点（进程）数量，必须与配置文件中的 Nodes 一致。

编译被测程序

被测程序需要使用 -gdwarf-4 编译以保留调试信息：

CFLAGS="-gdwarf-4 -g" make

启动

为确保分析准确，需要关闭 Linux 系统的地址空间随机化机制：

sudo echo 0 > /proc/sys/kernel/randomize_va_space

运行测试

./tracer -c tests/expr_test.json

tests/ 目录下提供了多个测试示例。

快速开始

1. 编写被测程序

// test.c
#include <stdio.h>

int g_value = 42;

int main() {
    printf("value = %d\n", g_value);
    return 0;
}

编译：

gcc -gdwarf-4 -g -o test test.c

2. 编写配置文件

{
  "Loglevel": 0,
  "Nodes": 1,
  "Tracee": [["./test", "0"]],
  "Addr": ["192.168.0.1"],
  "Assertions": ["tracee0(g_value == 42)"]
}

3. 运行测试

make NP=1
./tracer -c test.json -a

命令行界面

DetSim 提供交互式 CLI 用于调试：

命令	描述
c	自动探索模式
si	单步执行当前进程
sw N	切换到第 N 个进程
p EXPR	求值表达式
diff A B	比较两个状态
load HASH	加载指定状态
bt	打印调用栈
info	显示当前状态信息
q	退出

详细文档请参考 CLI 文档。

表达式求值

支持完整的 C 表达式语法：

# 基本变量
p g_value

# 数组和指针
p g_arr[2]
p *g_ptr
p **g_double_ptr

# 结构体访问
p g_struct.field
p g_ptr->field

# 类型转换（将 void* 转回结构体指针）
p ((hidden_struct*)g_container.hidden_ptr)->secret_value

# 进程限定
p tracee1(g_remote_data)

详见 表达式求值文档。

状态比较

使用 diff 命令比较两个系统状态：

(ptmc) diff 80a3 a87f

=== State Diff: 80a3157e vs a87f8fb6 ===

[Overview]
  System state hash: 80a3157e != a87f8fb6 ✗
  Process count: 2

  [Process 0 - Registers]
    rax    0x0000000000000009   0x0000000000000001
    ...

  [Process 0 - Memory]
    0x404040: A=00 00 00 00  B=2a 00 00 00

项目结构

.
├── src/
│   ├── core/       # 核心功能（调度、状态管理、DWARF解析）
│   ├── subsys/     # 子系统（文件系统、网络状态序列化）
│   └── utils/      # 工具（表达式解析器）
├── tests/          # 测试用例
├── docs/           # 文档
└── Makefile

文档

• 表达式求值 - 详细表达式语法
• 命令行接口 - CLI 命令参考
• 回溯 - 调用栈分析
• 内存管理 - brk/mmap 处理

许可证

[待补充]