model/promise: use ModelChecker is_enabled() interface

class Promise should not need to access Scheduler directly. Use the
ModelChecker interface.

model: is_deadlocked() (sort of) had a bug

We were comparing the boolean (is_enabled(t)) to an enum
(THREAD_DISABLED). This happened to work as we wanted to because
THREAD_DISABLED == 0 == false. But that's not really what I meant...

Anyway, this uses a proper ModelChecker::is_enabled(tid) interface.

model: add ModelChecker is_enabled() functions

We don't want all users to have to directly address the scheduler;
provide an interface.

schedule: improve is_enabled() routines

The comments don't clearly explain what is_enabled() might include
(i.e., SLEEP_SET, ENABLED, or DISABLED). Also, we need a direct accessor
keyed by thread_id_t, not just by class Thread.

model: fix spacing

model: move snapshot members out of header

This struct is only used within model.cc

README

main: change default future value sloppiness

Future value sloppiness should be set somewhat in proportion to
maxfuturedelay, and we need a value higher than 2. Set to 10 for now,
although we may change this later.

nodestack: implement expiration sloppiness parameter

Now, a previously-explored, repeated future value will only generate a
new future-value/expiration pair if the expiration is higher than the
previous expiration + sloppiness. This prevents executions where we
continue to step up the future value expiration by a small increment,
creating the same execution.

This also rewrites the add_future_value() logic just a bit so that it is
a little bit more clear.

main/model: add future value expiration sloppiness parameter

Functionality not implemented yet

nodestack: limit the number of future values per read

Not tested very thoroughly, but it seems to limit the future values set
as intended.

main: add maxfuturevalues parameter (-M)

Not implemented yet

common: early quit on MODEL_ASSERT()

If a user program hits an assertion, we should quit before executing any
further. i.e., don't even wait for the next atomic action, since the
assertion might trigger more bugs that have unintended/unforseen
consequences.

model-assert: add MODEL_ASSERT() for user programs

model: refactor build_reads_from_past

A couple of if-else conditions can be merged to a single if block.

Also, I move the DBG prints for the may_read_from set into the correct
part of the if, to avoid printing false messages about the may_read_from
set.

common/config: allow enable/disable ASSERT() easily

Now, assertions (ASSERT()) are only checked if the CONFIG_ASSERT macro
is defined. We leave this enabled for all builds for now.

race: where possible, use "const void *" for addresses

This allows more flexible use for read-only objects.

test: add AB/BA deadlock test

model: add deadlock detection

This is only a simple end-of-execution deadlock detection. If we have a
true deadlock, and no other threads are spinning, then our execution
will exit --- we can recognize this state.

For more complicated deadlocks involving other spinning threads, we need
to perform some sort of depth-first-search cycle detection.

model: get_num_threads() should be const

snapshot: find the correct binary name

This is somewhat of a neutral change; the existing /proc/*/maps check
works because our path name usually has the word 'model' in it. But
really, we should find the true, full path of the user program.

This should be extended to find more maps (e.g., for other libraries),
and it should be extended for Mac OSX too.

snapshot: read from /proc/self/maps

We don't need to get the PID

main: fixup parameter parsing for user program

The user program expects 'optind' to be reset and for 'argv' and 'argc'
to include the program name as the first argument variable.

Note: our mmap()/mprotect()-based snapshotting does not snapshot this
'optind' global, so user-progs that use optarg() functionality might
fail.

main: always ensure defaults when printing

If one or more arguments have been parsed by the time we print a help
message, we may print the wrong defaults. Fix: always reset to defaults
before printing.

model: fix some whitespace

annoying bug...  Optimization was originally intended for the following insight:
if you have a unresolved read and a write w that is mod ordered after whatever that read sees, then any writes that are mo past w should not send their future values back to the unresolved read.  So we begin by looking for operations that happen after the unresolved read and if they are a write we have our w, and if they are a read then its reads_from is our w.
The case I missed was we don't want to consider the write that the read we want to send the value to is currently reading...  It won't cause a mo problem because it will be gone if we send a future value back to that read.

promise: fix signed/unsigned warning

clean up check code

optimization - a given write can resolve at most one promise from a rmw

various fixes.  linux rw locks should work again with -m 1

Merge branch 'master' of ssh://demsky.eecs.uci.edu/home/git/model-checker

fix two bugs in model.cc...mainly don't print bogus data race messages...

this is the bad line...

previous synchronization was weird...

fix bugs with promise check...

changes to fix at least a bug

fix norris bugs

model: totally destroy 'curr' within initialize_curr_action()

We don't really want 'curr' and 'newcurr' to hang around together. So
convert initialize_curr_action() to have two "return" parameters; it
overwrites the 'curr' pointer as a return value and it returns a status
boolean to show that it overwrote it. This may help prevent some future
bugs.

clockvector: remove old include

We don't use std::max anymore.

found the bug

realloc doesn't guarantee zeroing...

bug

fix new bug
norris's makefile change breaks compile on mac

clockvector: bugfix - bad clock merge

The clock merge function had a really bad bug, where it would copy
garbage into the new clock vector, if the earlier clock vector (cv) was
"wider" than the current clock vector (this).

Now, ClockVector::merge is much simpler and much less buggy.

nodestack: improve bounds-checking assertion

I have a test case where future_index == -1 in get_future_value(). It
passes the ASSERT() and instead triggers a fault when accessing the
vector.

With the benchmarks at this commit:

    commit 40b27f40998eed81640b016094bacf79df96d377
    mpmc-queue: run more producer/consumer threads

I can trigger a model-checker bug by running:

  # ./run.sh mpmc-queue/mpmc-queue -f 4 -m 1
  ...
  Error: assertion failed in nodestack.cc at line 319
  stack trace:
    ../libmodel.so : Node::get_future_value()+0x56
    ../libmodel.so : ModelChecker::process_read(ModelAction*, bool)+0x141
    ../libmodel.so :
  ModelChecker::check_current_action(ModelAction*)+0x2ff
    ../libmodel.so : ModelChecker::take_step()+0x6c
    ../libmodel.so : ModelChecker::finish_execution()+0x10
    ../libmodel.so : ()+0x16a8a
    ../libmodel.so : main()+0x37
    /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 : __libc_start_main()+0xed
    mpmc-queue/mpmc-queue() [0x400f59]
  ...

common.mk: build with -O3 (except for Mac OSX)

model: silence "uninitialized" warning

model: update mo_may_allow restrictions

For future values, we can enforce the following rule:

  If X --hb-> Y --mo-> Z, then X should not read from Z.

This a change from previous behavior, where we used 'sb' instead of
'hb'.

Tested with linuxrwlocks example:

  ./run.sh test/linuxrwlocks.o -f 4 -m 1

No difference in number of executions (feasible or infeasible); HASH
values were exactly the same.

tests: add thinair test

Makefile/malloc: don't warn for self-assign

Makefile: use -rdyanmic only for linking

I ignored this part of the GCC manpage:

  "Pass the flag -export-dynamic to the ELF linker..."

tests: use signed printf format

changes to allow running programs with racing initialization...

check in test

add test from nitpick paper...

embarrassing bug...fixed...

model: fix - RMW cannot break release sequences

I misinterpreted the spec's description of release sequences.

Doxygen: document subdirectories

Document include/, but ignore doc/, benchmarks/, and test/.

thread_id_t: add comments

fixup 'int' vs. 'thread_id_t' usage

modeltypes: move to include/ dir, for now

The <mutex> header uses some small amount of private model-checker
information, so just move the common typedefs to our external include/
directory.

mutex: define empty destructor

I don't think we really need the destructor. It causes undefined
reference compilation errors though:

  ... undefined reference to `std::mutex::~mutex()'

condition_variable: move header

Move from "conditionvariable.h" to "include/condition_variable". This
allows the normal C++11 #include syntax of:

  #include <condition_variable>

add two test cases

forgot to add two files...
bug fixes...

commit untested condvar code

Merge branch 'master' of ssh://demsky.eecs.uci.edu/home/git/model-checker

move other interface headers to include/

We want all external interface headers (i.e., any #include'd in user
programs) to be in the include/ directory.

compiles with condition variables file added...
still need model checker support

mutex: move mutex.h to standard name/location

The important exported interfaces should be in the include/ dir. Also,
C++11 programs should use this header as:

    #include <mutex>

include/: add small header comments

impatomic: add multiple-inclusion guards

action: improve printing

The 'value' field of a ModelAction might actually represent a signed
number, a pointer, or something else entirely, so values look very huge
and uninformative when printed, especially in decimal. Hexadecimal
representation makes everything a little more readable, I think.

While I'm at it, I adjust the spacing a little and make VALUE_NONE into
a different magic number which is more recognizable in hex.

Makefile: add benchmarks to top-level

segfault file/line breakpoint info

This can give easy info for using gdb. e.g.:

    For debugging, place breakpoint at: snapshot.cc:92

Merge remote-tracking branch 'origin/master'

impatomic: add strong/weak compare_exchange

According to n2748.html, there was a change to allow spurious failure of
compare_exchange operations. Thus, there is no longer a
compare_exchange() operation, but rather a pair of
compare_exchange_{strong,weak)(). I resolve this for compilation
purposes now by editing the impatomic header (mostly with Vim macros for
patterned copy-paste-substitute) and adding an _ATOMIC_CMPSWP_WEAK_
macro, which is just an alias for _ATOMIC_CMPSWP_. Thus, we don't
simulate spurious failure yet.

See:
http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2008/n2748.html

make scheduler choose fair schedules when threads with priority are sleeping...

action: add NULL dereference assertion

In user programs, we might find a NULL atomic object being dereferenced,
causing strange model-checker behavior which will track memory address 0
as an atomic object. This may result in apparently-uninitialized
variables, for instance.

So, just nip these in the bud with an assertion. Perhaps these things
can transformed into some more informative type of warning in the
future, where user-visible bugs might print helpful messages.

threads: correct 'thrd_yield()'

The C11 thrd_yield() interface should return void. Also, it doesn't need
to do anything in our model-checker for now. I'm leaving its
implementation commented out for now, in case we find it helps for
fairness, for instance. Note that I made its location parameter non-NULL
now, too, so that we can identify the Thread, if we ever use it.

Merge branch 'master' of ssh://demsky.eecs.uci.edu/home/git/model-checker

make linux_rw locks work again

Merge remote-tracking branch 'origin/master'

impatomic: rename all 'swap' to 'exchange'

n2427.html seems to have some very old definitions. I think this all
should be 'exchange', not 'swap'.

Note that there are other issues where we don't have the correct
function names available. But this fixes some of the problems.

fix some of the bugs related to barrier example...

include: add multiple-inclusion guards

.gitignore: ignore 'benchmarks' folder

Now, you can clone the benchmarks repository under the name 'benchmarks'
and have it compile-ready (but ignored by this repository) with:

  git clone <URI/model-checker-benchmarks.git> benchmarks
  cd benchmarks
  make

Future updates can be pulled in via a 'git pull' from that directory:

  cd benchmarks
  git pull

tests: use <stdatomic.h>

While I'm at it, rearrange the header listings.

move libthreads.h -> include/threads.h

Helps user programs to be able to just use C11 <threads.h>

rename threads.h -> threads-model.h

There's a name conflict with the C11 <threads.h>
We might as well just avoid the conflict entirely

include: add <atomic> header

did a little more looking at infeasible executions...
another obvious property we missed...kills about 1/3 of the infeasible executions...

model: JOIN/LOCK unification

Make join and lock actions use similar code paths.

This used to trigger a bug, due to the lack of a private snapshotting
heap.

datarace: reformat datarace printing

threads: allocate on user's snapshotting heap

The following comment is included in threads.h to explain this choice:

  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.

This fix solves problems seen in certain test programs regarding a
Thread being allocated in different locations for different executions.

schedule: bugfix - fix typo in wake

The Thread should be re-enabled, not disabled, when waking up.

user_main: pass remaining arguments to the user program

main: rename 'real_main()' to 'model_main()'

mistake

be much more careful about sending values backwards...

also implement hashing for traces...just an easy way to confirm whether we lose new traces...