pthread.cc

   1 #include "common.h"
   2 #include "threads-model.h"
   3 #include "action.h"
   4 #include "mypthread.h"
   5
   6 #include "snapshot-interface.h"
   7 #include "datarace.h"
   8
   9 #include "mutex.h"
  10 #include <condition_variable>
  11
  12 /* global "model" object */
  13 #include "model.h"
  14 #include "execution.h"
  15 #include <errno.h>
  16
  17 int pthread_create(pthread_t *t, const pthread_attr_t * attr,
  18                                                                          pthread_start_t start_routine, void * arg) {
  19         if (!model) {
  20                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
  21                 model = new ModelChecker();
  22                 model->startChecker();
  23         }
  24
  25         struct pthread_params params = { start_routine, arg };
  26
  27         ModelAction *act = new ModelAction(PTHREAD_CREATE, std::memory_order_seq_cst, t, (uint64_t)&params);
  28
  29         /* seq_cst is just a 'don't care' parameter */
  30         model->switch_to_master(act);
  31
  32         return 0;
  33 }
  34
  35 int pthread_join(pthread_t t, void **value_ptr) {
  36         ModelExecution *execution = model->get_execution();
  37         Thread *th = execution->get_pthread(t);
  38
  39         model->switch_to_master(new ModelAction(PTHREAD_JOIN, std::memory_order_seq_cst, th, id_to_int(th->get_id())));
  40
  41         if ( value_ptr ) {
  42                 // store return value
  43                 void *rtval = th->get_pthread_return();
  44                 *value_ptr = rtval;
  45         }
  46         return 0;
  47 }
  48
  49 int pthread_detach(pthread_t t) {
  50         //Doesn't do anything
  51         //Return success
  52         return 0;
  53 }
  54
  55 /* Take care of both pthread_yield and c++ thread yield */
  56 int sched_yield() {
  57         model->switch_to_master(new ModelAction(THREAD_YIELD, std::memory_order_seq_cst, thread_current(), VALUE_NONE));
  58         return 0;
  59 }
  60
  61 void pthread_exit(void *value_ptr) {
  62         Thread * th = thread_current();
  63         th->set_pthread_return(value_ptr);
  64         model->switch_to_master(new ModelAction(THREADONLY_FINISH, std::memory_order_seq_cst, th));
  65         //Need to exit so we don't return to the program
  66         real_pthread_exit(NULL);
  67 }
  68
  69 int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *p_mutex, const pthread_mutexattr_t *) {
  70         if (!model) {
  71                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
  72                 model = new ModelChecker();
  73                 model->startChecker();
  74         }
  75         cdsc::snapmutex *m = new cdsc::snapmutex();
  76
  77         ModelExecution *execution = model->get_execution();
  78         execution->getMutexMap()->put(p_mutex, m);
  79
  80         return 0;
  81 }
  82
  83 int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *p_mutex) {
  84         if (!model) {
  85                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
  86                 model = new ModelChecker();
  87                 model->startChecker();
  88         }
  89
  90         ModelExecution *execution = model->get_execution();
  91
  92         /* to protect the case where PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER is used
  93            instead of pthread_mutex_init, or where *p_mutex is not stored
  94            in the execution->mutex_map for some reason. */
  95         if (!execution->getMutexMap()->contains(p_mutex)) {
  96                 pthread_mutex_init(p_mutex, NULL);
  97         }
  98
  99         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 100
 101         if (m != NULL) {
 102                 m->lock();
 103         } else {
 104                 return 1;
 105         }
 106
 107         return 0;
 108 }
 109
 110 int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *p_mutex) {
 111         if (!model) {
 112                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
 113                 model = new ModelChecker();
 114                 model->startChecker();
 115         }
 116
 117         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 118         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 119         return m->try_lock();
 120 }
 121 int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *p_mutex) {
 122         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 123         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 124
 125         if (m != NULL) {
 126                 m->unlock();
 127         } else {
 128                 printf("try to unlock an untracked pthread_mutex\n");
 129                 return 1;
 130         }
 131
 132         return 0;
 133 }
 134
 135 int pthread_mutex_timedlock (pthread_mutex_t *__restrict p_mutex,
 136                                                                                                                  const struct timespec *__restrict abstime) {
 137 // timedlock just gives the option of giving up the lock, so return and let the scheduler decide which thread goes next
 138
 139         if (!model) {
 140                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
 141                 model = new ModelChecker();
 142                 model->startChecker();
 143         }
 144
 145         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 146
 147         /* to protect the case where PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER is used
 148            instead of pthread_mutex_init, or where *p_mutex is not stored
 149            in the execution->mutex_map for some reason. */
 150         if (!execution->getMutexMap()->contains(p_mutex)) {
 151                 pthread_mutex_init(p_mutex, NULL);
 152         }
 153
 154         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 155
 156         if (m != NULL) {
 157                 m->lock();
 158                 return 0;
 159         }
 160
 161         return 1;
 162 }
 163
 164 pthread_t pthread_self() {
 165         if (!model) {
 166                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
 167                 model = new ModelChecker();
 168                 model->startChecker();
 169         }
 170
 171         Thread* th = model->get_current_thread();
 172         return (pthread_t)th->get_id();
 173 }
 174
 175 int pthread_key_delete(pthread_key_t) {
 176         model_print("key_delete is called\n");
 177         return 0;
 178 }
 179
 180 int pthread_cond_init(pthread_cond_t *p_cond, const pthread_condattr_t *attr) {
 181         cdsc::snapcondition_variable *v = new cdsc::snapcondition_variable();
 182
 183         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 184         execution->getCondMap()->put(p_cond, v);
 185         return 0;
 186 }
 187
 188 int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *p_cond, pthread_mutex_t *p_mutex) {
 189         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 190         if ( !execution->getCondMap()->contains(p_cond) )
 191                 pthread_cond_init(p_cond, NULL);
 192         if ( !execution->getMutexMap()->contains(p_mutex) )
 193                 pthread_mutex_init(p_mutex, NULL);
 194
 195         cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 196         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 197
 198         v->wait(*m);
 199         return 0;
 200 }
 201
 202 int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *p_cond,
 203                                                                                                          pthread_mutex_t *p_mutex, const struct timespec *abstime) {
 204         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 205
 206         if ( !execution->getCondMap()->contains(p_cond) )
 207                 pthread_cond_init(p_cond, NULL);
 208         if ( !execution->getMutexMap()->contains(p_mutex) )
 209                 pthread_mutex_init(p_mutex, NULL);
 210
 211         cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 212         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 213
 214         model->switch_to_master(new ModelAction(ATOMIC_TIMEDWAIT, std::memory_order_seq_cst, v, (uint64_t) m));
 215         m->lock();
 216
 217         // model_print("Timed_wait is called\n");
 218         return 0;
 219 }
 220
 221 int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *p_cond) {
 222         // notify only one blocked thread
 223         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 224         if ( !execution->getCondMap()->contains(p_cond) )
 225                 pthread_cond_init(p_cond, NULL);
 226
 227         cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 228
 229         v->notify_one();
 230         return 0;
 231 }
 232
 233 int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *p_cond) {
 234         // notify all blocked threads
 235         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 236         if ( !execution->getCondMap()->contains(p_cond) )
 237                 pthread_cond_init(p_cond, NULL);
 238
 239         cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 240
 241         v->notify_all();
 242         return 0;
 243 }
 244
 245 int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *p_cond) {
 246         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 247
 248         if (execution->getCondMap()->contains(p_cond)) {
 249                 cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 250                 delete v;
 251                 execution->getCondMap()->remove(p_cond);
 252         }
 253         return 0;
 254 }
 255
 256 /* https://github.com/lattera/glibc/blob/master/nptl/pthread_getattr_np.c */
 257 int pthread_getattr_np(pthread_t t, pthread_attr_t *attr)
 258 {
 259         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 260         Thread *th = execution->get_pthread(t);
 261
 262         struct pthread_attr *iattr = (struct pthread_attr *) attr;
 263
 264         /* The sizes are subject to alignment.  */
 265         if (th != NULL) {
 266 #if _STACK_GROWS_DOWN
 267                 ASSERT(false);
 268 #else
 269                 iattr->stackaddr = (char *) th->get_stack_addr();
 270 #endif
 271
 272         } else {
 273                 ASSERT(false);
 274         }
 275
 276         return 0;
 277 }
 278
 279 int pthread_setname_np(pthread_t t, const char *name)
 280 {
 281         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 282         Thread *th = execution->get_pthread(t);
 283
 284         if (th != NULL)
 285                 return 0;
 286
 287         return 1;
 288 }