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 extern "C" {
  16 int nanosleep(const struct timespec *rqtp, struct timespec *rmtp);
  17 }
  18
  19 int nanosleep(const struct timespec *rqtp, struct timespec *rmtp) {
  20         if (model) {
  21                 uint64_t time = rqtp->tv_sec * 1000000000 + rqtp->tv_nsec;
  22                 struct timespec currtime;
  23                 clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &currtime);
  24                 uint64_t lcurrtime = currtime.tv_sec * 1000000000 + currtime.tv_nsec;
  25                 model->switch_to_master(new ModelAction(THREAD_SLEEP, std::memory_order_seq_cst, time, lcurrtime));
  26                 if (rmtp != NULL) {
  27                         clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &currtime);
  28                         uint64_t lendtime = currtime.tv_sec * 1000000000 + currtime.tv_nsec;
  29                         uint64_t elapsed = lendtime - lcurrtime;
  30                         rmtp->tv_sec = elapsed / 1000000000;
  31                         rmtp->tv_nsec = elapsed - rmtp->tv_sec * 1000000000;
  32                 }
  33         }
  34         return 0;
  35 }
  36
  37 int pthread_create(pthread_t *t, const pthread_attr_t * attr,
  38          pthread_start_t start_routine, void * arg) {
  39         if (!model) {
  40                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
  41                 model = new ModelChecker();
  42                 model->startChecker();
  43         }
  44
  45         struct pthread_params params = { start_routine, arg };
  46
  47         ModelAction *act = new ModelAction(PTHREAD_CREATE, std::memory_order_seq_cst, t, (uint64_t)&params);
  48
  49         /* seq_cst is just a 'don't care' parameter */
  50         model->switch_to_master(act);
  51
  52         return 0;
  53 }
  54
  55 int pthread_join(pthread_t t, void **value_ptr) {
  56         ModelExecution *execution = model->get_execution();
  57         Thread *th = execution->get_pthread(t);
  58
  59         model->switch_to_master(new ModelAction(PTHREAD_JOIN, std::memory_order_seq_cst, th, id_to_int(th->get_id())));
  60
  61         if ( value_ptr ) {
  62                 // store return value
  63                 void *rtval = th->get_pthread_return();
  64                 *value_ptr = rtval;
  65         }
  66         return 0;
  67 }
  68
  69 int pthread_detach(pthread_t t) {
  70         //Doesn't do anything
  71         //Return success
  72         return 0;
  73 }
  74
  75 void pthread_exit(void *value_ptr) {
  76         Thread * th = thread_current();
  77         th->set_pthread_return(value_ptr);
  78         model->switch_to_master(new ModelAction(THREADONLY_FINISH, std::memory_order_seq_cst, th));
  79         //Need to exit so we don't return to the program
  80         real_pthread_exit(NULL);
  81 }
  82
  83 int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *p_mutex, const pthread_mutexattr_t *) {
  84         if (!model) {
  85                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
  86                 model = new ModelChecker();
  87                 model->startChecker();
  88         }
  89         cdsc::snapmutex *m = new cdsc::snapmutex();
  90
  91         ModelExecution *execution = model->get_execution();
  92         execution->getMutexMap()->put(p_mutex, m);
  93
  94         return 0;
  95 }
  96
  97 int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *p_mutex) {
  98         if (!model) {
  99                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
 100                 model = new ModelChecker();
 101                 model->startChecker();
 102         }
 103
 104         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 105
 106         /* to protect the case where PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER is used
 107            instead of pthread_mutex_init, or where *p_mutex is not stored
 108            in the execution->mutex_map for some reason. */
 109         if (!execution->getMutexMap()->contains(p_mutex)) {
 110                 pthread_mutex_init(p_mutex, NULL);
 111         }
 112
 113         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 114
 115         if (m != NULL) {
 116                 m->lock();
 117         } else {
 118                 return 1;
 119         }
 120
 121         return 0;
 122 }
 123
 124 int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *p_mutex) {
 125         if (!model) {
 126                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
 127                 model = new ModelChecker();
 128                 model->startChecker();
 129         }
 130
 131         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 132         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 133         return m->try_lock();
 134 }
 135 int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *p_mutex) {
 136         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 137         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 138
 139         if (m != NULL) {
 140                 m->unlock();
 141         } else {
 142                 printf("try to unlock an untracked pthread_mutex\n");
 143                 return 1;
 144         }
 145
 146         return 0;
 147 }
 148
 149 int pthread_mutex_timedlock (pthread_mutex_t *__restrict p_mutex,
 150          const struct timespec *__restrict abstime) {
 151 // timedlock just gives the option of giving up the lock, so return and let the scheduler decide which thread goes next
 152
 153         if (!model) {
 154                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
 155                 model = new ModelChecker();
 156                 model->startChecker();
 157         }
 158
 159         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 160
 161         /* to protect the case where PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER is used
 162            instead of pthread_mutex_init, or where *p_mutex is not stored
 163            in the execution->mutex_map for some reason. */
 164         if (!execution->getMutexMap()->contains(p_mutex)) {
 165                 pthread_mutex_init(p_mutex, NULL);
 166         }
 167
 168         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 169
 170         if (m != NULL) {
 171                 m->lock();
 172         } else {
 173                 return 1;
 174         }
 175
 176         return 0;
 177 }
 178
 179 pthread_t pthread_self() {
 180         Thread* th = model->get_current_thread();
 181         return (pthread_t)th->get_id();
 182 }
 183
 184 int pthread_key_delete(pthread_key_t) {
 185         model_print("key_delete is called\n");
 186         return 0;
 187 }
 188
 189 int pthread_cond_init(pthread_cond_t *p_cond, const pthread_condattr_t *attr) {
 190         cdsc::snapcondition_variable *v = new cdsc::snapcondition_variable();
 191
 192         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 193         execution->getCondMap()->put(p_cond, v);
 194         return 0;
 195 }
 196
 197 int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *p_cond, pthread_mutex_t *p_mutex) {
 198         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 199         if ( !execution->getCondMap()->contains(p_cond) )
 200                 pthread_cond_init(p_cond, NULL);
 201         if ( !execution->getMutexMap()->contains(p_mutex) )
 202                 pthread_mutex_init(p_mutex, NULL);
 203
 204         cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 205         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 206
 207         v->wait(*m);
 208         return 0;
 209 }
 210
 211 int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *p_cond,
 212         pthread_mutex_t *p_mutex, const struct timespec *abstime) {
 213         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 214
 215         if ( !execution->getCondMap()->contains(p_cond) )
 216                 pthread_cond_init(p_cond, NULL);
 217         if ( !execution->getMutexMap()->contains(p_mutex) )
 218                 pthread_mutex_init(p_mutex, NULL);
 219
 220         cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 221         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 222
 223         model->switch_to_master(new ModelAction(ATOMIC_TIMEDWAIT, std::memory_order_seq_cst, v, (uint64_t) m));
 224         m->lock();
 225
 226         // model_print("Timed_wait is called\n");
 227         return 0;
 228 }
 229
 230 int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *p_cond) {
 231         // notify only one blocked thread
 232         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 233         if ( !execution->getCondMap()->contains(p_cond) )
 234                 pthread_cond_init(p_cond, NULL);
 235
 236         cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 237
 238         v->notify_one();
 239         return 0;
 240 }
 241
 242 int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *p_cond) {
 243         // notify all blocked threads
 244         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 245         if ( !execution->getCondMap()->contains(p_cond) )
 246                 pthread_cond_init(p_cond, NULL);
 247
 248         cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 249
 250         v->notify_all();
 251         return 0;
 252 }
 253
 254 int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *p_cond) {
 255         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 256
 257         if (execution->getCondMap()->contains(p_cond)) {
 258                 cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 259                 delete v;
 260                 execution->getCondMap()->remove(p_cond);
 261         }
 262         return 0;
 263 }