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         /* seq_cst is just a 'don't care' parameter */
  28         model->switch_thread(new ModelAction(PTHREAD_CREATE, std::memory_order_seq_cst, t, (uint64_t)&params));
  29
  30         return 0;
  31 }
  32
  33 int pthread_join(pthread_t t, void **value_ptr) {
  34         ModelExecution *execution = model->get_execution();
  35         Thread *th = execution->get_pthread(t);
  36
  37         model->switch_thread(new ModelAction(PTHREAD_JOIN, std::memory_order_seq_cst, th, id_to_int(th->get_id())));
  38
  39         if ( value_ptr ) {
  40                 // store return value
  41                 void *rtval = th->get_pthread_return();
  42                 *value_ptr = rtval;
  43         }
  44         return 0;
  45 }
  46
  47 int pthread_detach(pthread_t t) {
  48         //Doesn't do anything
  49         //Return success
  50         return 0;
  51 }
  52
  53 /* Take care of both pthread_yield and c++ thread yield */
  54 int sched_yield() {
  55         model->switch_thread(new ModelAction(THREAD_YIELD, std::memory_order_seq_cst, thread_current(), VALUE_NONE));
  56         return 0;
  57 }
  58
  59 void pthread_exit(void *value_ptr) {
  60         Thread * th = thread_current();
  61         th->set_pthread_return(value_ptr);
  62         model->switch_thread(new ModelAction(THREADONLY_FINISH, std::memory_order_seq_cst, th));
  63         //Need to exit so we don't return to the program
  64         real_pthread_exit(NULL);
  65 }
  66
  67 int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *p_mutex, const pthread_mutexattr_t * attr) {
  68         if (!model) {
  69                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
  70                 model = new ModelChecker();
  71                 model->startChecker();
  72         }
  73
  74         int mutex_type = PTHREAD_MUTEX_DEFAULT;
  75         if (attr != NULL)
  76                 pthread_mutexattr_gettype(attr, &mutex_type);
  77
  78         cdsc::snapmutex *m = new cdsc::snapmutex(mutex_type);
  79
  80         ModelExecution *execution = model->get_execution();
  81         execution->getMutexMap()->put(p_mutex, m);
  82
  83         return 0;
  84 }
  85
  86 int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *p_mutex) {
  87         if (!model) {
  88                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
  89                 model = new ModelChecker();
  90                 model->startChecker();
  91         }
  92
  93         ModelExecution *execution = model->get_execution();
  94
  95         /* to protect the case where PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER is used
  96            instead of pthread_mutex_init, or where *p_mutex is not stored
  97            in the execution->mutex_map for some reason. */
  98         if (!execution->getMutexMap()->contains(p_mutex)) {
  99                 pthread_mutex_init(p_mutex, NULL);
 100         }
 101
 102         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 103
 104         if (m != NULL) {
 105                 m->lock();
 106         } else {
 107                 return 1;
 108         }
 109
 110         return 0;
 111 }
 112
 113 int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *p_mutex) {
 114         if (!model) {
 115                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
 116                 model = new ModelChecker();
 117                 model->startChecker();
 118         }
 119
 120         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 121         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 122         return m->try_lock();
 123 }
 124 int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *p_mutex) {
 125         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 126         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 127
 128         if (m != NULL) {
 129                 m->unlock();
 130         } else {
 131                 printf("try to unlock an untracked pthread_mutex\n");
 132                 return 1;
 133         }
 134
 135         return 0;
 136 }
 137
 138 int pthread_mutex_timedlock (pthread_mutex_t *__restrict p_mutex,
 139                                                                                                                  const struct timespec *__restrict abstime) {
 140 // timedlock just gives the option of giving up the lock, so return and let the scheduler decide which thread goes next
 141
 142         if (!model) {
 143                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
 144                 model = new ModelChecker();
 145                 model->startChecker();
 146         }
 147
 148         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 149
 150         /* to protect the case where PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER is used
 151            instead of pthread_mutex_init, or where *p_mutex is not stored
 152            in the execution->mutex_map for some reason. */
 153         if (!execution->getMutexMap()->contains(p_mutex)) {
 154                 pthread_mutex_init(p_mutex, NULL);
 155         }
 156
 157         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 158
 159         if (m != NULL) {
 160                 m->lock();
 161                 return 0;
 162         }
 163
 164         return 1;
 165 }
 166
 167 pthread_t pthread_self() {
 168         if (!model) {
 169                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
 170                 model = new ModelChecker();
 171                 model->startChecker();
 172         }
 173
 174         Thread* th = model->get_current_thread();
 175         return (pthread_t)th->get_id();
 176 }
 177
 178 int pthread_key_delete(pthread_key_t) {
 179         model_print("key_delete is called\n");
 180         return 0;
 181 }
 182
 183 int pthread_cond_init(pthread_cond_t *p_cond, const pthread_condattr_t *attr) {
 184         cdsc::snapcondition_variable *v = new cdsc::snapcondition_variable();
 185
 186         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 187         execution->getCondMap()->put(p_cond, v);
 188         return 0;
 189 }
 190
 191 int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *p_cond, pthread_mutex_t *p_mutex) {
 192         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 193         if ( !execution->getCondMap()->contains(p_cond) )
 194                 pthread_cond_init(p_cond, NULL);
 195         if ( !execution->getMutexMap()->contains(p_mutex) )
 196                 pthread_mutex_init(p_mutex, NULL);
 197
 198         cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 199         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 200
 201         v->wait(*m);
 202         return 0;
 203 }
 204
 205 int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *p_cond,
 206                                                                                                          pthread_mutex_t *p_mutex, const struct timespec *abstime) {
 207         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 208
 209         if ( !execution->getCondMap()->contains(p_cond) )
 210                 pthread_cond_init(p_cond, NULL);
 211         if ( !execution->getMutexMap()->contains(p_mutex) )
 212                 pthread_mutex_init(p_mutex, NULL);
 213
 214         cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 215         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 216
 217         model->switch_thread(new ModelAction(ATOMIC_TIMEDWAIT, std::memory_order_seq_cst, v, (uint64_t) m));
 218         m->lock();
 219
 220         // model_print("Timed_wait is called\n");
 221         return 0;
 222 }
 223
 224 int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *p_cond) {
 225         // notify only one blocked thread
 226         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 227         if ( !execution->getCondMap()->contains(p_cond) )
 228                 pthread_cond_init(p_cond, NULL);
 229
 230         cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 231
 232         v->notify_one();
 233         return 0;
 234 }
 235
 236 int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *p_cond) {
 237         // notify all blocked threads
 238         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 239         if ( !execution->getCondMap()->contains(p_cond) )
 240                 pthread_cond_init(p_cond, NULL);
 241
 242         cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 243
 244         v->notify_all();
 245         return 0;
 246 }
 247
 248 int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *p_cond) {
 249         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 250
 251         if (execution->getCondMap()->contains(p_cond)) {
 252                 cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 253                 delete v;
 254                 execution->getCondMap()->remove(p_cond);
 255         }
 256         return 0;
 257 }
 258
 259 /* https://github.com/lattera/glibc/blob/master/nptl/pthread_getattr_np.c */
 260 int pthread_getattr_np(pthread_t t, pthread_attr_t *attr)
 261 {
 262         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 263         Thread *th = execution->get_pthread(t);
 264
 265         struct pthread_attr *iattr = (struct pthread_attr *) attr;
 266
 267         /* The sizes are subject to alignment.  */
 268         if (th != NULL) {
 269 #if _STACK_GROWS_DOWN
 270                 ASSERT(false);
 271 #else
 272                 iattr->stackaddr = (char *) th->get_stack_addr();
 273 #endif
 274
 275         } else {
 276                 ASSERT(false);
 277         }
 278
 279         return 0;
 280 }
 281
 282 int pthread_setname_np(pthread_t t, const char *name)
 283 {
 284         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 285         Thread *th = execution->get_pthread(t);
 286
 287         if (th != NULL)
 288                 return 0;
 289
 290         return 1;
 291 }