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 * attr) {
  70         if (!model) {
  71                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
  72                 model = new ModelChecker();
  73                 model->startChecker();
  74         }
  75
  76         int mutex_type = PTHREAD_MUTEX_DEFAULT;
  77         if (attr != NULL)
  78                 pthread_mutexattr_gettype(attr, &mutex_type);
  79
  80         cdsc::snapmutex *m = new cdsc::snapmutex(mutex_type);
  81
  82         ModelExecution *execution = model->get_execution();
  83         execution->getMutexMap()->put(p_mutex, m);
  84
  85         return 0;
  86 }
  87
  88 int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *p_mutex) {
  89         if (!model) {
  90                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
  91                 model = new ModelChecker();
  92                 model->startChecker();
  93         }
  94
  95         ModelExecution *execution = model->get_execution();
  96
  97         /* to protect the case where PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER is used
  98            instead of pthread_mutex_init, or where *p_mutex is not stored
  99            in the execution->mutex_map for some reason. */
 100         if (!execution->getMutexMap()->contains(p_mutex)) {
 101                 pthread_mutex_init(p_mutex, NULL);
 102         }
 103
 104         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 105
 106         if (m != NULL) {
 107                 m->lock();
 108         } else {
 109                 return 1;
 110         }
 111
 112         return 0;
 113 }
 114
 115 int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *p_mutex) {
 116         if (!model) {
 117                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
 118                 model = new ModelChecker();
 119                 model->startChecker();
 120         }
 121
 122         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 123         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 124         return m->try_lock();
 125 }
 126 int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *p_mutex) {
 127         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 128         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 129
 130         if (m != NULL) {
 131                 m->unlock();
 132         } else {
 133                 printf("try to unlock an untracked pthread_mutex\n");
 134                 return 1;
 135         }
 136
 137         return 0;
 138 }
 139
 140 int pthread_mutex_timedlock (pthread_mutex_t *__restrict p_mutex,
 141                                                                                                                  const struct timespec *__restrict abstime) {
 142 // timedlock just gives the option of giving up the lock, so return and let the scheduler decide which thread goes next
 143
 144         if (!model) {
 145                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
 146                 model = new ModelChecker();
 147                 model->startChecker();
 148         }
 149
 150         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 151
 152         /* to protect the case where PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER is used
 153            instead of pthread_mutex_init, or where *p_mutex is not stored
 154            in the execution->mutex_map for some reason. */
 155         if (!execution->getMutexMap()->contains(p_mutex)) {
 156                 pthread_mutex_init(p_mutex, NULL);
 157         }
 158
 159         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 160
 161         if (m != NULL) {
 162                 m->lock();
 163                 return 0;
 164         }
 165
 166         return 1;
 167 }
 168
 169 pthread_t pthread_self() {
 170         if (!model) {
 171                 snapshot_system_init(10000, 1024, 1024, 40000);
 172                 model = new ModelChecker();
 173                 model->startChecker();
 174         }
 175
 176         Thread* th = model->get_current_thread();
 177         return (pthread_t)th->get_id();
 178 }
 179
 180 int pthread_key_delete(pthread_key_t) {
 181         model_print("key_delete is called\n");
 182         return 0;
 183 }
 184
 185 int pthread_cond_init(pthread_cond_t *p_cond, const pthread_condattr_t *attr) {
 186         cdsc::snapcondition_variable *v = new cdsc::snapcondition_variable();
 187
 188         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 189         execution->getCondMap()->put(p_cond, v);
 190         return 0;
 191 }
 192
 193 int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *p_cond, pthread_mutex_t *p_mutex) {
 194         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 195         if ( !execution->getCondMap()->contains(p_cond) )
 196                 pthread_cond_init(p_cond, NULL);
 197         if ( !execution->getMutexMap()->contains(p_mutex) )
 198                 pthread_mutex_init(p_mutex, NULL);
 199
 200         cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 201         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 202
 203         v->wait(*m);
 204         return 0;
 205 }
 206
 207 int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *p_cond,
 208                                                                                                          pthread_mutex_t *p_mutex, const struct timespec *abstime) {
 209         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 210
 211         if ( !execution->getCondMap()->contains(p_cond) )
 212                 pthread_cond_init(p_cond, NULL);
 213         if ( !execution->getMutexMap()->contains(p_mutex) )
 214                 pthread_mutex_init(p_mutex, NULL);
 215
 216         cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 217         cdsc::snapmutex *m = execution->getMutexMap()->get(p_mutex);
 218
 219         model->switch_to_master(new ModelAction(ATOMIC_TIMEDWAIT, std::memory_order_seq_cst, v, (uint64_t) m));
 220         m->lock();
 221
 222         // model_print("Timed_wait is called\n");
 223         return 0;
 224 }
 225
 226 int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *p_cond) {
 227         // notify only one blocked thread
 228         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 229         if ( !execution->getCondMap()->contains(p_cond) )
 230                 pthread_cond_init(p_cond, NULL);
 231
 232         cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 233
 234         v->notify_one();
 235         return 0;
 236 }
 237
 238 int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *p_cond) {
 239         // notify all blocked threads
 240         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 241         if ( !execution->getCondMap()->contains(p_cond) )
 242                 pthread_cond_init(p_cond, NULL);
 243
 244         cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 245
 246         v->notify_all();
 247         return 0;
 248 }
 249
 250 int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *p_cond) {
 251         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 252
 253         if (execution->getCondMap()->contains(p_cond)) {
 254                 cdsc::snapcondition_variable *v = execution->getCondMap()->get(p_cond);
 255                 delete v;
 256                 execution->getCondMap()->remove(p_cond);
 257         }
 258         return 0;
 259 }
 260
 261 /* https://github.com/lattera/glibc/blob/master/nptl/pthread_getattr_np.c */
 262 int pthread_getattr_np(pthread_t t, pthread_attr_t *attr)
 263 {
 264         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 265         Thread *th = execution->get_pthread(t);
 266
 267         struct pthread_attr *iattr = (struct pthread_attr *) attr;
 268
 269         /* The sizes are subject to alignment.  */
 270         if (th != NULL) {
 271 #if _STACK_GROWS_DOWN
 272                 ASSERT(false);
 273 #else
 274                 iattr->stackaddr = (char *) th->get_stack_addr();
 275 #endif
 276
 277         } else {
 278                 ASSERT(false);
 279         }
 280
 281         return 0;
 282 }
 283
 284 int pthread_setname_np(pthread_t t, const char *name)
 285 {
 286         ModelExecution *execution = model->get_execution();
 287         Thread *th = execution->get_pthread(t);
 288
 289         if (th != NULL)
 290                 return 0;
 291
 292         return 1;
 293 }