include: add <atomic> header
[c11tester.git] / threads.h
index 0c5fdab9d7a2209d4fda10680b0f737b03c657f2..91db236f4bddb904fbd7944c35c00b39bbfce092 100644 (file)
--- a/threads.h
+++ b/threads.h
+/** @file threads.h
+ *  @brief Model Checker Thread class.
+ */
+
 #ifndef __THREADS_H__
 #define __THREADS_H__
 
 #include <ucontext.h>
+#include <stdint.h>
+#include <vector>
 
+#include "mymemory.h"
 #include "libthreads.h"
+#include "modeltypes.h"
 
-#define THREAD_ID_T_NONE       -1
-
+/** @brief Represents the state of a user Thread */
 typedef enum thread_state {
+       /** Thread was just created and hasn't run yet */
        THREAD_CREATED,
+       /** Thread is running */
        THREAD_RUNNING,
+       /** Thread is not currently running but is ready to run */
        THREAD_READY,
+       /**
+        * Thread is waiting on another action (e.g., thread completion, lock
+        * release, etc.)
+        */
+       THREAD_BLOCKED,
+       /** Thread has completed its execution */
        THREAD_COMPLETED
 } thread_state;
 
+class ModelAction;
+
+/** @brief A Thread is created for each user-space thread */
 class Thread {
 public:
-       Thread(thrd_t *t, void (*func)(), void *a);
-       Thread(thrd_t *t);
-       int swap(Thread *t);
-       void dispose();
+       Thread(thread_id_t tid);
+       Thread(thrd_t *t, void (*func)(void *), void *a);
+       ~Thread();
+       void complete();
+
+       static int swap(ucontext_t *ctxt, Thread *t);
+       static int swap(Thread *t, ucontext_t *ctxt);
 
        thread_state get_state() { return state; }
        void set_state(thread_state s) { state = s; }
        thread_id_t get_id();
        thrd_t get_thrd_t() { return *user_thread; }
+       Thread * get_parent() { return parent; }
+
+       void set_creation(ModelAction *act) { creation = act; }
+       ModelAction * get_creation() { return creation; }
+
+       /**
+        * Set a return value for the last action in this thread (e.g., for an
+        * atomic read).
+        * @param value The value to return
+        */
+       void set_return_value(uint64_t value) { last_action_val = value; }
+
+       /**
+        * Retrieve a return value for the last action in this thread. Used,
+        * for instance, for an atomic read to return the 'read' value. Should
+        * be called from a user context.
+        * @return The value 'returned' by the action
+        */
+       uint64_t get_return_value() { return last_action_val; }
+
+       /** @return True if this thread is finished executing */
+       bool is_complete() { return state == THREAD_COMPLETED; }
+
+       /** @return True if this thread is blocked */
+       bool is_blocked() { return state == THREAD_BLOCKED; }
+
+       /** @return True if no threads are waiting on this Thread */
+       bool wait_list_empty() { return wait_list.empty(); }
+
+       /**
+        * Add a ModelAction to the waiting list for this thread.
+        * @param t The ModelAction to add. Must be a JOIN.
+        */
+       void push_wait_list(ModelAction *act) { wait_list.push_back(act); }
+
+       unsigned int num_wait_list() {
+               return wait_list.size();
+       }
+
+       ModelAction * get_waiter(unsigned int i) {
+               return wait_list[i];
+       }
+
+       ModelAction * get_pending() { return pending; }
+       void set_pending(ModelAction *act) { pending = act; }
+       /**
+        * Remove one ModelAction from the waiting list
+        * @return The ModelAction that was removed from the waiting list
+        */
+       ModelAction * pop_wait_list() {
+               ModelAction *ret = wait_list.front();
+               wait_list.pop_back();
+               return ret;
+       }
+
+       bool is_model_thread() { return model_thread; }
+
+       friend void thread_startup();
+
+       /**
+        * Intentionally NOT allocated with MODELALLOC or SNAPSHOTALLOC.
+        * Threads should be allocated on the user's normal (snapshotting) heap
+        * to allow their allocation/deallocation to follow the same pattern as
+        * the rest of the backtracked/replayed program.
+        */
 private:
        int create_context();
+       Thread *parent;
+       ModelAction *creation;
 
-       void (*start_routine)();
+       ModelAction *pending;
+       void (*start_routine)(void *);
        void *arg;
        ucontext_t context;
        void *stack;
        thrd_t *user_thread;
        thread_id_t id;
        thread_state state;
+
+       /**
+        * A list of ModelActions waiting on this Thread. Particularly, this
+        * list is used for thread joins, where another Thread waits for this
+        * Thread to complete
+        */
+       std::vector< ModelAction *, SnapshotAlloc<ModelAction *> > wait_list;
+
+       /**
+        * The value returned by the last action in this thread
+        * @see Thread::set_return_value()
+        * @see Thread::get_return_value()
+        */
+       uint64_t last_action_val;
+
+       /** @brief Is this Thread a special model-checker thread? */
+       const bool model_thread;
 };
 
 Thread * thread_current();
@@ -44,4 +151,14 @@ static inline thread_id_t thrd_to_id(thrd_t t)
        return t;
 }
 
+static inline thread_id_t int_to_id(int i)
+{
+       return i;
+}
+
+static inline int id_to_int(thread_id_t id)
+{
+       return id;
+}
+
 #endif /* __THREADS_H__ */