model.h

   1 #ifndef __MODEL_H__
   2 #define __MODEL_H__
   3
   4 #include <list>
   5 #include <map>
   6 #include <cstddef>
   7 #include <ucontext.h>
   8
   9 #include "schedule.h"
  10 #include "libthreads.h"
  11 #include "libatomic.h"
  12 #include "threads.h"
  13 #include "tree.h"
  14
  15 #define VALUE_NONE -1
  16
  17 typedef enum action_type {
  18         THREAD_CREATE,
  19         THREAD_YIELD,
  20         THREAD_JOIN,
  21         ATOMIC_READ,
  22         ATOMIC_WRITE
  23 } action_type_t;
  24
  25 typedef std::list<class ModelAction *> action_list_t;
  26
  27 class ModelAction {
  28 public:
  29         ModelAction(action_type_t type, memory_order order, void *loc, int value);
  30         void print(void);
  31
  32         thread_id_t get_tid() { return tid; }
  33         action_type get_type() { return type; }
  34         memory_order get_mo() { return order; }
  35         void * get_location() { return location; }
  36
  37         TreeNode * get_node() { return node; }
  38         void set_node(TreeNode *n) { node = n; }
  39
  40         bool is_read();
  41         bool is_write();
  42         bool is_acquire();
  43         bool is_release();
  44         bool same_var(ModelAction *act);
  45         bool same_thread(ModelAction *act);
  46         bool is_dependent(ModelAction *act);
  47 private:
  48         action_type type;
  49         memory_order order;
  50         void *location;
  51         thread_id_t tid;
  52         int value;
  53         TreeNode *node;
  54 };
  55
  56 class Backtrack {
  57 public:
  58         Backtrack(ModelAction *d, action_list_t *t) {
  59                 diverge = d;
  60                 actionTrace = t;
  61                 iter = actionTrace->begin();
  62         }
  63         ModelAction * get_diverge() { return diverge; }
  64         action_list_t * get_trace() { return actionTrace; }
  65         void advance_state() { iter++; }
  66         ModelAction * get_state() {
  67                 return iter == actionTrace->end() ? NULL : *iter;
  68         }
  69 private:
  70         ModelAction *diverge;
  71         action_list_t *actionTrace;
  72         /* points to position in actionTrace as we replay */
  73         action_list_t::iterator iter;
  74 };
  75
  76 class ModelChecker {
  77 public:
  78         ModelChecker();
  79         ~ModelChecker();
  80         class Scheduler *scheduler;
  81
  82         void set_system_context(ucontext_t *ctxt) { system_context = ctxt; }
  83         ucontext_t * get_system_context(void) { return system_context; }
  84
  85         void set_current_action(ModelAction *act) { current_action = act; }
  86         void check_current_action(void);
  87         void print_summary(void);
  88         Thread * schedule_next_thread();
  89
  90         int add_thread(Thread *t);
  91         void remove_thread(Thread *t);
  92         Thread * get_thread(thread_id_t tid) { return thread_map[tid]; }
  93
  94         int get_next_id();
  95
  96         int switch_to_master(ModelAction *act);
  97
  98         bool next_execution();
  99 private:
 100         int used_thread_id;
 101         int num_executions;
 102
 103         ModelAction * get_last_conflict(ModelAction *act);
 104         void set_backtracking(ModelAction *act);
 105         thread_id_t advance_backtracking_state();
 106         thread_id_t get_next_replay_thread();
 107         Backtrack * get_next_backtrack();
 108         void reset_to_initial_state();
 109
 110         class ModelAction *current_action;
 111         Backtrack *exploring;
 112         thread_id_t nextThread;
 113
 114         ucontext_t *system_context;
 115         action_list_t *action_trace;
 116         std::map<thread_id_t, class Thread *> thread_map;
 117         class TreeNode *rootNode, *currentNode;
 118         std::list<class Backtrack *> backtrack_list;
 119 };
 120
 121 extern ModelChecker *model;
 122
 123 #endif /* __MODEL_H__ */