Fix a bug in pthread_mutex_unlock; initialize mutex if necessary when pthread_mutex_t...
[c11tester.git] / history.cc
index d81c50fb5f3ffde57279c8b001c59a53dc003351..568cecb520ee49f7a42249b2191a9fc924104a17 100644 (file)
 
 #include "model.h"
 #include "execution.h"
-
+#include "newfuzzer.h"
 
 /** @brief Constructor */
 ModelHistory::ModelHistory() :
-       func_counter(0), /* function id starts with 0 */
+       func_counter(1),        /* function id starts with 1 */
        func_map(),
        func_map_rev(),
-       func_atomics()
+       func_nodes(),
+       write_history(),                // snapshot data structure
+       loc_func_nodes_map(),           // shapshot data structure
+       thrd_last_entered_func()        // snapshot data structure
 {}
 
 void ModelHistory::enter_function(const uint32_t func_id, thread_id_t tid)
 {
        //model_print("thread %d entering func %d\n", tid, func_id);
-       uint32_t id = id_to_int(tid);
-       SnapVector<func_id_list_t *> * thrd_func_list = model->get_execution()->get_thrd_func_list();
-       SnapVector< SnapList<func_inst_list_t *> *> *
-                       thrd_func_inst_lists = model->get_execution()->get_thrd_func_inst_lists();
+       uint id = id_to_int(tid);
+       SnapVector<func_id_list_t> * thrd_func_list = model->get_execution()->get_thrd_func_list();
+       SnapVector< SnapList<action_list_t *> *> *
+               thrd_func_act_lists = model->get_execution()->get_thrd_func_act_lists();
 
        if ( thrd_func_list->size() <= id ) {
+               uint oldsize = thrd_func_list->size();
                thrd_func_list->resize( id + 1 );
-               thrd_func_inst_lists->resize( id + 1 );
-       }
+               thrd_func_act_lists->resize( id + 1 );
 
-       func_id_list_t * func_list = thrd_func_list->at(id);
-       SnapList<func_inst_list_t *> * func_inst_lists = thrd_func_inst_lists->at(id);
+               for (uint i = oldsize; i < id + 1; i++) {
+                       new (&(*thrd_func_list)[i]) func_id_list_t();
+                       // push 0 as a dummy function id to a void seg fault
+                       (*thrd_func_list)[i].push_back(0);
 
-       if (func_list == NULL) {
-               func_list = new func_id_list_t();
-               thrd_func_list->at(id) = func_list;
+                       (*thrd_func_act_lists)[i] = new SnapList<action_list_t *>();
+               }
        }
 
-       if (func_inst_lists == NULL) {
-               func_inst_lists = new SnapList< func_inst_list_t *>();
-               thrd_func_inst_lists->at(id) = func_inst_lists;
+       while ( thrd_last_entered_func.size() <= id ) {
+               thrd_last_entered_func.push_back(0);    // 0 is a dummy function id
        }
 
-       func_list->push_back(func_id);
-       func_inst_lists->push_back( new func_inst_list_t() );
+       SnapList<action_list_t *> * func_act_lists = (*thrd_func_act_lists)[id];
+       func_act_lists->push_back( new action_list_t() );
+
+       uint32_t last_entered_func_id = thrd_last_entered_func[id];
+       thrd_last_entered_func[id] = func_id;
+       (*thrd_func_list)[id].push_back(func_id);
+
+       if ( func_nodes.size() <= func_id )
+               resize_func_nodes( func_id + 1 );
+
+       FuncNode * func_node = func_nodes[func_id];
+       func_node->init_predicate_tree_position(tid);
+       func_node->init_inst_act_map(tid);
+
+       /* Add edges between FuncNodes */
+       if (last_entered_func_id != 0) {
+               FuncNode * last_func_node = func_nodes[last_entered_func_id];
+               add_edges_between(last_func_node, func_node);
+       }
 }
 
+/* @param func_id a non-zero value */
 void ModelHistory::exit_function(const uint32_t func_id, thread_id_t tid)
 {
        uint32_t id = id_to_int(tid);
-       SnapVector<func_id_list_t *> * thrd_func_list = model->get_execution()->get_thrd_func_list();
-       SnapVector< SnapList<func_inst_list_t *> *> *
-                       thrd_func_inst_lists = model->get_execution()->get_thrd_func_inst_lists();
-
-       func_id_list_t * func_list = thrd_func_list->at(id);
-       SnapList<func_inst_list_t *> * func_inst_lists = thrd_func_inst_lists->at(id);
+       SnapVector<func_id_list_t> * thrd_func_list = model->get_execution()->get_thrd_func_list();
+       SnapVector< SnapList<action_list_t *> *> *
+               thrd_func_act_lists = model->get_execution()->get_thrd_func_act_lists();
 
-       uint32_t last_func_id = func_list->back();
+       SnapList<action_list_t *> * func_act_lists = (*thrd_func_act_lists)[id];
+       uint32_t last_func_id = (*thrd_func_list)[id].back();
 
        if (last_func_id == func_id) {
-               func_list->pop_back();
-
-               func_inst_list_t * curr_inst_list = func_inst_lists->back();
-               link_insts(curr_inst_list);
-
-               func_inst_lists->pop_back();
+               FuncNode * func_node = func_nodes[func_id];
+               func_node->set_predicate_tree_position(tid, NULL);
+               func_node->reset_inst_act_map(tid);
+
+               action_list_t * curr_act_list = func_act_lists->back();
+
+               /* defer the processing of curr_act_list until the function has exits a few times 
+                * (currently twice) so that more information can be gathered to infer nullity predicates.
+                */
+               func_node->incr_exit_count();
+               if (func_node->get_exit_count() >= 2) {
+                       SnapList<action_list_t *> * action_list_buffer = func_node->get_action_list_buffer();
+                       while (action_list_buffer->size() > 0) {
+                               action_list_t * act_list = action_list_buffer->back();
+                               action_list_buffer->pop_back();
+                               func_node->update_tree(act_list);
+                       }
+
+                       func_node->update_tree(curr_act_list);
+               } else
+                       func_node->get_action_list_buffer()->push_front(curr_act_list);
+
+               (*thrd_func_list)[id].pop_back();
+               func_act_lists->pop_back();
        } else {
                model_print("trying to exit with a wrong function id\n");
                model_print("--- last_func: %d, func_id: %d\n", last_func_id, func_id);
@@ -72,102 +109,179 @@ void ModelHistory::exit_function(const uint32_t func_id, thread_id_t tid)
        //model_print("thread %d exiting func %d\n", tid, func_id);
 }
 
-void ModelHistory::add_func_atomic(ModelAction *act, thread_id_t tid)
+void ModelHistory::resize_func_nodes(uint32_t new_size)
+{
+       uint32_t old_size = func_nodes.size();
+
+       if ( old_size < new_size )
+               func_nodes.resize(new_size);
+
+       for (uint32_t id = old_size; id < new_size; id++) {
+               const char * func_name = func_map_rev[id];
+               FuncNode * func_node = new FuncNode(this);
+               func_node->set_func_id(id);
+               func_node->set_func_name(func_name);
+               func_nodes[id] = func_node;
+       }
+}
+
+void ModelHistory::process_action(ModelAction *act, thread_id_t tid)
 {
        /* return if thread i has not entered any function or has exited
           from all functions */
-       SnapVector<func_id_list_t *> * thrd_func_list = model->get_execution()->get_thrd_func_list();
-       SnapVector< SnapList<func_inst_list_t *> *> *
-                       thrd_func_inst_lists = model->get_execution()->get_thrd_func_inst_lists();
+       SnapVector<func_id_list_t> * thrd_func_list = model->get_execution()->get_thrd_func_list();
+       SnapVector< SnapList<action_list_t *> *> *
+               thrd_func_act_lists = model->get_execution()->get_thrd_func_act_lists();
 
        uint32_t id = id_to_int(tid);
        if ( thrd_func_list->size() <= id )
                return;
-       else if (thrd_func_list->at(id) == NULL)
-               return;
 
        /* get the function id that thread i is currently in */
-       func_id_list_t * func_list = thrd_func_list->at(id);
-       SnapList<func_inst_list_t *> * func_inst_lists = thrd_func_inst_lists->at(id);
+       uint32_t func_id = (*thrd_func_list)[id].back();
+       SnapList<action_list_t *> * func_act_lists = (*thrd_func_act_lists)[id];
+
+       if (act->is_write()) {
+               void * location = act->get_location();
+               uint64_t value = act->get_write_value();
+               update_write_history(location, value);
+
+               /* Update FuncNodes that may read from this location */
+               SnapList<FuncNode *> * func_nodes = loc_func_nodes_map.get(location);
+               if (func_nodes != NULL) {
+                       sllnode<FuncNode *> * it = func_nodes->begin();
+                       for (; it != NULL; it = it->getNext()) {
+                               FuncNode * func_node = it->getVal();
+                               func_node->add_to_val_loc_map(value, location);
+                       }
+               }
+       }
 
-       uint32_t func_id = func_list->back();
+       /* the following does not care about actions without a position */
+       if (func_id == 0 || act->get_position() == NULL)
+               return;
 
-       if ( func_atomics.size() <= func_id )
-               func_atomics.resize( func_id + 1 );
+       bool second_part_of_rmw = act->is_rmwc() || act->is_rmw();
 
-       FuncNode * func_node = func_atomics[func_id];
-       if (func_node == NULL) {
-               const char * func_name = func_map_rev[func_id];
-               func_node = new FuncNode();
-               func_node->set_func_id(func_id);
-               func_node->set_func_name(func_name);
+       action_list_t * curr_act_list = func_act_lists->back();
+       ASSERT(curr_act_list != NULL);
 
-               func_atomics[func_id] = func_node;
+       modelclock_t curr_seq_number = act->get_seq_number();
+       /* Skip actions that are second part of a read modify write or actions with the same sequence number */
+       if (curr_act_list->size() != 0) {
+               ModelAction * last_act = curr_act_list->back();
+               if (second_part_of_rmw || last_act->get_seq_number() == curr_seq_number)
+                       return;
        }
 
-       FuncInst * inst = func_node->get_or_add_action(act);
-       if (inst != NULL) {
-               func_inst_list_t * curr_inst_list = func_inst_lists->back();
+       /* skip actions that are paused by fuzzer (sequence number is 0) */
+       if (curr_seq_number == 0)
+               return;
 
-               ASSERT(curr_inst_list != NULL);
-               curr_inst_list->push_back(inst);
+       FuncNode * func_node = func_nodes[func_id];
+
+       /* add to curr_inst_list */
+       curr_act_list->push_back(act);
+       func_node->add_inst(act);
+
+       if (act->is_read()) {
+               func_node->update_inst_act_map(tid, act);
+
+               // Update predicate tree position
+               Fuzzer * fuzzer = model->get_execution()->getFuzzer();
+               Predicate * selected_branch = fuzzer->get_selected_child_branch(tid);
+               func_node->set_predicate_tree_position(tid, selected_branch);
        }
 }
 
-/* Link FuncInsts in a list - add one FuncInst to another's predecessors and successors */
-void ModelHistory::link_insts(func_inst_list_t * inst_list)
+/* return the FuncNode given its func_id  */
+FuncNode * ModelHistory::get_func_node(uint32_t func_id)
 {
-       if (inst_list == NULL)
-               return;
+       if (func_nodes.size() <= func_id)       // this node has not been added to func_nodes
+               return NULL;
+
+       return func_nodes[func_id];
+}
 
-       func_inst_list_t::iterator it = inst_list->begin();
-       func_inst_list_t::iterator prev;
+void ModelHistory::update_write_history(void * location, uint64_t write_val)
+{
+       value_set_t * write_set = write_history.get(location);
 
-       /* add the first instruction to the list of entry insts */
-       FuncInst * entry_inst = *it;
-       FuncNode * func_node = entry_inst->get_func_node();
-       func_node->add_entry_inst(entry_inst);
+       if (write_set == NULL) {
+               write_set = new value_set_t();
+               write_history.put(location, write_set);
+       }
 
-       it++;
-       while (it != inst_list->end()) {
-               prev = it;
-               prev--;
+       write_set->add(write_val);
+}
 
-               FuncInst * prev_inst = *prev;
-               FuncInst * curr_inst = *it;
+void ModelHistory::update_loc_func_nodes_map(void * location, FuncNode * node)
+{
+       SnapList<FuncNode *> * func_node_list = loc_func_nodes_map.get(location);
+       if (func_node_list == NULL) {
+               func_node_list = new SnapList<FuncNode *>();
+               loc_func_nodes_map.put(location, func_node_list);
+       }
 
-               prev_inst->add_succ(curr_inst);
-               curr_inst->add_pred(prev_inst);
+       func_node_list->push_back(node);
+}
 
-               it++;
+void ModelHistory::update_loc_wr_func_nodes_map(void * location, FuncNode * node)
+{
+       SnapList<FuncNode *> * func_node_list = loc_wr_func_nodes_map.get(location);
+       if (func_node_list == NULL) {
+               func_node_list = new SnapList<FuncNode *>();
+               loc_func_nodes_map.put(location, func_node_list);
        }
+
+       func_node_list->push_back(node);
 }
 
-void ModelHistory::print()
+/* Reallocate some snapshotted memories when new executions start */
+void ModelHistory::set_new_exec_flag()
 {
-       for (uint32_t i = 0; i < func_atomics.size(); i++ ) {
-               FuncNode * funcNode = func_atomics[i];
-               if (funcNode == NULL)
-                       continue;
+       for (uint i = 1; i < func_nodes.size(); i++) {
+               FuncNode * func_node = func_nodes[i];
+               func_node->set_new_exec_flag();
+       }
+}
 
-               func_inst_list_mt * entry_insts = funcNode->get_entry_insts();
+/* Add edges between FuncNodes */
+void ModelHistory::add_edges_between(FuncNode * prev_node, FuncNode * next_node)
+{
+       prev_node->add_out_edge(next_node);
+}
 
-               model_print("function %s has entry actions\n", funcNode->get_func_name());
-               func_inst_list_mt::iterator it;
-               for (it = entry_insts->begin(); it != entry_insts->end(); it++) {
-                       FuncInst *inst = *it;
-                       model_print("type: %d, at: %s\n", inst->get_type(), inst->get_position());
+void ModelHistory::dump_func_node_graph()
+{
+       model_print("digraph func_node_graph {\n");
+       for (uint i = 1; i < func_nodes.size(); i++) {
+               FuncNode * node = func_nodes[i];
+               ModelList<FuncNode *> * out_edges = node->get_out_edges();
+
+               model_print("\"%p\" [label=\"%s\"]\n", node, node->get_func_name());
+               mllnode<FuncNode *> * it;
+               for (it = out_edges->begin(); it != NULL; it = it->getNext()) {
+                       FuncNode * other = it->getVal();
+                       model_print("\"%p\" -> \"%p\"\n", node, other);
                }
+       }
+       model_print("}\n");
+}
+
+void ModelHistory::print_func_node()
+{
+       /* function id starts with 1 */
+       for (uint32_t i = 1; i < func_nodes.size(); i++) {
+               FuncNode * func_node = func_nodes[i];
 
-/*
-               func_inst_list_mt * inst_list = funcNode->get_inst_list();
+               func_inst_list_mt * entry_insts = func_node->get_entry_insts();
+               model_print("function %s has entry actions\n", func_node->get_func_name());
 
-               model_print("function %s has following actions\n", funcNode->get_func_name());
-               func_inst_list_mt::iterator it;
-               for (it = inst_list->begin(); it != inst_list->end(); it++) {
-                       FuncInst *inst = *it;
+               mllnode<FuncInst*>* it;
+               for (it = entry_insts->begin();it != NULL;it=it->getNext()) {
+                       FuncInst *inst = it->getVal();
                        model_print("type: %d, at: %s\n", inst->get_type(), inst->get_position());
                }
-*/
        }
 }