model: add read-acquire/fence-release support
[c11tester.git] / datarace.cc
index 5ab52fc49eefa87ea1d2ad4e3c8c1a4b607f15f5..bdfade358e60595d1157e94cd2fcd0b5a18d0b86 100644 (file)
@@ -1,31 +1,49 @@
 #include "datarace.h"
 #include "model.h"
-#include "threads.h"
+#include "threads-model.h"
 #include <stdio.h>
 #include <cstring>
+#include "mymemory.h"
+#include "clockvector.h"
+#include "config.h"
 
 struct ShadowTable *root;
 std::vector<struct DataRace *> unrealizedraces;
+void *memory_base;
+void *memory_top;
+
 
 /** This function initialized the data race detector. */
 void initRaceDetector() {
-       root=(struct ShadowTable *) calloc(sizeof(struct ShadowTable),1);
+       root = (struct ShadowTable *)snapshot_calloc(sizeof(struct ShadowTable), 1);
+       memory_base = snapshot_calloc(sizeof(struct ShadowBaseTable)*SHADOWBASETABLES, 1);
+       memory_top = ((char *)memory_base) + sizeof(struct ShadowBaseTable)*SHADOWBASETABLES;
+}
+
+void * table_calloc(size_t size) {
+       if ((((char *)memory_base)+size)>memory_top) {
+               return snapshot_calloc(size, 1);
+       } else {
+               void *tmp=memory_base;
+               memory_base=((char *)memory_base)+size;
+               return tmp;
+       }
 }
 
 /** This function looks up the entry in the shadow table corresponding to a
  * given address.*/
-static uint64_t * lookupAddressEntry(void * address) {
+static uint64_t * lookupAddressEntry(const void * address) {
        struct ShadowTable *currtable=root;
 #if BIT48
        currtable=(struct ShadowTable *) currtable->array[(((uintptr_t)address)>>32)&MASK16BIT];
        if (currtable==NULL) {
-               currtable=(struct ShadowTable *) (root->array[(((uintptr_t)address)>>32)&MASK16BIT]=calloc(sizeof(struct ShadowTable),1));
+               currtable = (struct ShadowTable *)(root->array[(((uintptr_t)address)>>32)&MASK16BIT] = table_calloc(sizeof(struct ShadowTable)));
        }
 #endif
 
        struct ShadowBaseTable * basetable=(struct ShadowBaseTable *) currtable->array[(((uintptr_t)address)>>16)&MASK16BIT];
        if (basetable==NULL) {
-               basetable=(struct ShadowBaseTable *) (currtable->array[(((uintptr_t)address)>>16)&MASK16BIT]=calloc(sizeof(struct ShadowBaseTable),1));
+               basetable = (struct ShadowBaseTable *)(currtable->array[(((uintptr_t)address)>>16)&MASK16BIT] = table_calloc(sizeof(struct ShadowBaseTable)));
        }
        return &basetable->array[((uintptr_t)address)&MASK16BIT];
 }
@@ -57,14 +75,14 @@ static void expandRecord(uint64_t * shadow) {
        modelclock_t writeClock = WRITEVECTOR(shadowval);
        thread_id_t writeThread = int_to_id(WRTHREADID(shadowval));
 
-       struct RaceRecord * record=(struct RaceRecord *)calloc(1,sizeof(struct RaceRecord));
+       struct RaceRecord *record = (struct RaceRecord *)snapshot_calloc(1, sizeof(struct RaceRecord));
        record->writeThread=writeThread;
        record->writeClock=writeClock;
 
        if (readClock!=0) {
                record->capacity=INITCAPACITY;
-               record->thread=(thread_id_t *) malloc(sizeof(thread_id_t)*record->capacity);
-               record->readClock=(modelclock_t *) malloc(sizeof(modelclock_t)*record->capacity);
+               record->thread = (thread_id_t *)snapshot_malloc(sizeof(thread_id_t)*record->capacity);
+               record->readClock = (modelclock_t *)snapshot_malloc(sizeof(modelclock_t)*record->capacity);
                record->numReads=1;
                record->thread[0]=readThread;
                record->readClock[0]=readClock;
@@ -73,8 +91,8 @@ static void expandRecord(uint64_t * shadow) {
 }
 
 /** This function is called when we detect a data race.*/
-static void reportDataRace(thread_id_t oldthread, modelclock_t oldclock, bool isoldwrite, ModelAction *newaction, bool isnewwrite, void *address) {
-       struct DataRace * race=(struct DataRace *)malloc(sizeof(struct DataRace));
+static void reportDataRace(thread_id_t oldthread, modelclock_t oldclock, bool isoldwrite, ModelAction *newaction, bool isnewwrite, const void *address) {
+       struct DataRace *race = (struct DataRace *)snapshot_malloc(sizeof(struct DataRace));
        race->oldthread=oldthread;
        race->oldclock=oldclock;
        race->isoldwrite=isoldwrite;
@@ -82,36 +100,59 @@ static void reportDataRace(thread_id_t oldthread, modelclock_t oldclock, bool is
        race->isnewwrite=isnewwrite;
        race->address=address;
        unrealizedraces.push_back(race);
-       checkDataRaces();
-}
 
-/** This function goes through the list of unrealized data races,
- *     removes the impossible ones, and print the realized ones. */
+       /* If the race is realized, bail out now. */
+       if (checkDataRaces())
+               model->switch_to_master(NULL);
+}
 
-void checkDataRaces() {
-       if (true) {
+/**
+ * @brief Check and report data races
+ *
+ * If the trace is feasible (a feasible prefix), clear out the list of
+ * unrealized data races, asserting any realized ones as execution bugs so that
+ * the model-checker will end the execution.
+ *
+ * @return True if any data races were realized
+ */
+bool checkDataRaces() {
+       if (model->isfeasibleprefix()) {
+               bool race_asserted = false;
                /* Prune the non-racing unrealized dataraces */
-               unsigned int i,newloc=0;
-               for(i=0;i<unrealizedraces.size();i++) {
-                       struct DataRace * race=unrealizedraces[i];
+               for (unsigned i = 0; i < unrealizedraces.size(); i++) {
+                       struct DataRace *race = unrealizedraces[i];
                        if (clock_may_race(race->newaction->get_cv(), race->newaction->get_tid(), race->oldclock, race->oldthread)) {
-                               unrealizedraces[newloc++]=race;
+                               assert_race(race);
+                               race_asserted = true;
                        }
+                       snapshot_free(race);
                }
-               if (newloc!=i)
-                       unrealizedraces.resize(newloc);
-               for(i=0;i<unrealizedraces.size();i++) {
-                       struct DataRace * race=unrealizedraces[i];
-                       printRace(race);
-               }
+               unrealizedraces.clear();
+               return race_asserted;
        }
+       return false;
 }
 
-void printRace(struct DataRace * race) {
-       printf("Datarace detected\n");
-       printf("Location %p\n", race->address);
-       printf("Initial access: thread %u clock %u, iswrite %u\n",race->oldthread,race->oldclock, race->isoldwrite);
-       printf("Second access: thread %u, iswrite %u\n", race->newaction->get_tid(), race->isnewwrite);
+/**
+ * @brief Assert a data race
+ *
+ * Asserts a data race which is currently realized, causing the execution to
+ * end and stashing a message in the model-checker's bug list
+ *
+ * @param race The race to report
+ */
+void assert_race(struct DataRace *race)
+{
+       char buf[200];
+       char *ptr = buf;
+       ptr += sprintf(ptr, "Data race detected @ address %p:\n", race->address);
+       ptr += sprintf(ptr, "    Access 1: %5s in thread %2d @ clock %3u\n",
+                       race->isoldwrite ? "write" : "read",
+                       id_to_int(race->oldthread), race->oldclock);
+       ptr += sprintf(ptr, "    Access 2: %5s in thread %2d @ clock %3u",
+                       race->isnewwrite ? "write" : "read",
+                       id_to_int(race->newaction->get_tid()), race->newaction->get_seq_number());
+       model->assert_bug(buf);
 }
 
 /** This function does race detection for a write on an expanded record. */
@@ -193,7 +234,7 @@ void raceCheckWrite(thread_id_t thread, void *location, ClockVector *currClock)
 }
 
 /** This function does race detection on a read for an expanded record. */
-void fullRaceCheckRead(thread_id_t thread, void *location, uint64_t * shadow, ClockVector *currClock) {
+void fullRaceCheckRead(thread_id_t thread, const void *location, uint64_t * shadow, ClockVector *currClock) {
        struct RaceRecord * record=(struct RaceRecord *) (*shadow);
 
        /* Check for datarace against last write. */
@@ -232,12 +273,12 @@ void fullRaceCheckRead(thread_id_t thread, void *location, uint64_t * shadow, Cl
 
        if (copytoindex>=record->capacity) {
                int newCapacity=record->capacity*2;
-               thread_id_t *newthread=(thread_id_t *) malloc(sizeof(thread_id_t)*newCapacity);
-               modelclock_t * newreadClock=(modelclock_t *) malloc(sizeof(modelclock_t)*newCapacity);
+               thread_id_t *newthread = (thread_id_t *)snapshot_malloc(sizeof(thread_id_t)*newCapacity);
+               modelclock_t *newreadClock =( modelclock_t *)snapshot_malloc(sizeof(modelclock_t)*newCapacity);
                std::memcpy(newthread, record->thread, record->capacity*sizeof(thread_id_t));
                std::memcpy(newreadClock, record->readClock, record->capacity*sizeof(modelclock_t));
-               free(record->readClock);
-               free(record->thread);
+               snapshot_free(record->readClock);
+               snapshot_free(record->thread);
                record->readClock=newreadClock;
                record->thread=newthread;
                record->capacity=newCapacity;
@@ -251,7 +292,7 @@ void fullRaceCheckRead(thread_id_t thread, void *location, uint64_t * shadow, Cl
 }
 
 /** This function does race detection on a read. */
-void raceCheckRead(thread_id_t thread, void *location, ClockVector *currClock) {
+void raceCheckRead(thread_id_t thread, const void *location, ClockVector *currClock) {
        uint64_t * shadow=lookupAddressEntry(location);
        uint64_t shadowval=*shadow;