model.h

   1 /** @file model.h
   2  *  @brief Core model checker.
   3  */
   4
   5 #ifndef __MODEL_H__
   6 #define __MODEL_H__
   7
   8 #include <list>
   9 #include <map>
  10 #include <vector>
  11 #include <cstddef>
  12 #include <ucontext.h>
  13
  14 #include "schedule.h"
  15 #include "mymemory.h"
  16 #include "libthreads.h"
  17 #include "threads.h"
  18 #include "action.h"
  19 #include "clockvector.h"
  20
  21 /* Forward declaration */
  22 class NodeStack;
  23 class CycleGraph;
  24
  25 /** @brief The central structure for model-checking */
  26 class ModelChecker {
  27 public:
  28         ModelChecker();
  29         ~ModelChecker();
  30
  31         /** The scheduler to use: tracks the running/ready Threads */
  32         Scheduler *scheduler;
  33
  34         /** Stores the context for the main model-checking system thread (call
  35          * once)
  36          * @param ctxt The system context structure
  37          */
  38         void set_system_context(ucontext_t *ctxt) { system_context = ctxt; }
  39
  40         /** @returns the context for the main model-checking system thread */
  41         ucontext_t * get_system_context(void) { return system_context; }
  42
  43         void check_current_action(void);
  44         void print_summary(void);
  45         Thread * schedule_next_thread();
  46
  47         int add_thread(Thread *t);
  48         void remove_thread(Thread *t);
  49         Thread * get_thread(thread_id_t tid) { return (*thread_map)[id_to_int(tid)]; }
  50
  51         thread_id_t get_next_id();
  52         int get_num_threads();
  53         modelclock_t get_next_seq_num();
  54
  55         int switch_to_master(ModelAction *act);
  56         ClockVector * get_cv(thread_id_t tid);
  57         bool next_execution();
  58         bool isfeasible();
  59
  60         MEMALLOC
  61 private:
  62         int next_thread_id;
  63         modelclock_t used_sequence_numbers;
  64         int num_executions;
  65
  66         /**
  67          * Stores the ModelAction for the current thread action.  Call this
  68          * immediately before switching from user- to system-context to pass
  69          * data between them.
  70          * @param act The ModelAction created by the user-thread action
  71          */
  72         void set_current_action(ModelAction *act) { current_action = act; }
  73
  74         ModelAction * get_last_conflict(ModelAction *act);
  75         void set_backtracking(ModelAction *act);
  76         thread_id_t get_next_replay_thread();
  77         ModelAction * get_next_backtrack();
  78         void reset_to_initial_state();
  79
  80         void add_action_to_lists(ModelAction *act);
  81         ModelAction * get_last_action(thread_id_t tid);
  82         ModelAction * get_parent_action(thread_id_t tid);
  83         ModelAction * get_last_seq_cst(const void *location);
  84         void build_reads_from_past(ModelAction *curr);
  85         ModelAction * process_rmw(ModelAction * curr);
  86         void r_modification_order(ModelAction * curr, const ModelAction *rf);
  87         void w_modification_order(ModelAction * curr);
  88
  89
  90         ModelAction *current_action;
  91         ModelAction *diverge;
  92         thread_id_t nextThread;
  93
  94         ucontext_t *system_context;
  95         action_list_t *action_trace;
  96         std::map<int, Thread *> *thread_map;
  97
  98         /** Per-object list of actions. Maps an object (i.e., memory location)
  99          * to a trace of all actions performed on the object. */
 100         std::map<const void *, action_list_t> *obj_map;
 101
 102         std::map<void *, std::vector<action_list_t> > *obj_thrd_map;
 103         std::vector<ModelAction *> *thrd_last_action;
 104         NodeStack *node_stack;
 105         ModelAction *next_backtrack;
 106         CycleGraph * cyclegraph;
 107 };
 108
 109 extern ModelChecker *model;
 110
 111 #endif /* __MODEL_H__ */