action: refactor, move VALUE_TRY{SUCCESS,FAILED} out of header

cyclegraph: kill unused promise_list_t type

snapshot: cleanup/document much of fork-based snapshotting

We can consolidate much of the fork-based snapshotting "context"
variables so that they are easier to understand; we essentially only
need two types of contexts, the "shared" context used for the client
program (i.e., the model-checker) and the "private" context, which
each snapshot process uses for running and managing its state. That way,
we only have a single process using the "shared" context at a time,
while the others reside in their private context.

Additionally, I add an "exit" context, which is used just to help with
terminating processes once they have to roll back.

Otherwise, this commit contains renaming and documenting of several
fields, variables, etc.

snapshot: use sizeof(*fork_snap)

model: remove DEBUG action print

A ModelAction should only be printed at certain points, where the action
is guaranteed to be consistent (e.g., its reads_from pointer is valid).
Rather than try to position this print opportunely, just drop it; we
already print out the whole trace, which should be sufficient.

snapshot: clean up fork-based error handling

This is an ugly attempt at error handling. Kill the useless variables,
reword the debug prints, and use perror().

action: correct RF capitalization

model: deadlock: print the culprit thread, when known

datarace: use variable-argument bug-printing

model: add variable arguments for bug messages

model: proactively build/prune is_enabled() set

We should proactively check whether threads are enabled, as this allows
the model-checker to more accurately reason about backtracking, fairness
(particularly, assigning thread priorities), and sleep sets.

This commit causes changes in observed executions for many test
programs. Often, this occurs for programs where the main thread
performs a JOIN on a child thread. Previously, we would only discover
that this thread should be disabled once the scheduler attempts to
execute the JOIN ModelAction. For the period of the trace in which this
disabling isn't discovered, we may try to set backtracking points for
the main thread. These executions just turn into infeasible or
sleep-set-redundant executions anyway.

This can also affect the assertion of thread priority when assigning
backtracking points. If a thread is supposedly "enabled" (but in fact is
not), then we may prevent other threads from running because this thread has
priority. But that thread cannot run, so instead we were doing some
funky things with the remaining ("low-priority") threads.

This fix remedies these sorts of issues by precisely computing the set
of threads which are disabled, waiting on other threads/locks.

model: pull thread control logic out of take_step(), check_current...()

Much of the scheduling and main control loop should be handled closer to
the top-level run() method. This is a start toward putting these
decisions at the appropriate level, making things more clear. Of course,
it's not complete.

snapshot: kill useless macro

We're not reusing this macro, so it's better just to use the standard
perror() followed by exit().

context: move Mac swapcontext() to separate compilation unit

We really don't want model_swapcontext() to ever be inlined on Mac OSX,
since this could potentially cause subtle getcontext()-related bugs to
resurface. Just make it a separate compilation unit (*.cc file).

common: improve redirect_output() error handling

Check the return code and errno results of all system/library calls.
Also delete the extraneous 'fd' variable and use the appropriate
STDOUT_FILENO macro instead of fileno(stdout).

common: make model_print() use OS file descriptor, not C library FILE*

A C library FILE does buffering (and possibly other opaque operations)
that can conflict with the model-checker's methods of snapshotting
memory. Particularly, it seems like we could corrupt and drop data that
was written to model_out, if the data was large enough and buffered in
just the right way.

Really, with the presence of dprintf(), there is no reason to print to a
FILE stream; we can just use the file descriptor (either STDOUT_FILENO
or the descriptor received from dup2()).

This fixes bugs seen in verbose mode, with a lot of extra debug
printing. Some of the output was being dropped.

action: include reads-from-promise in HASH calculations

And include the *value*, since the same promise index can yield
different future values.

test: insanesync: pointer types

Atomic pointers should be stored in atomic_intptr_t/atomic_uintptr_t.
This can throw some extra warnings on 32-bit architectures.

model: note the DPOR addendum

To prevent having problems with this in the future.

model: use get_thread() helper

swapcontext() fix for Mac OSX

We provide our own model_swapcontext() for Mac OSX.

threads: remove wait_list

We can glean the "thread waiting" information without recording it
directly in a list for each thread.

model: use get_mutex() and get_thread_operand() helpers

model: kill lock_waiters_map

This information can be gleaned without the need for a hash-table of
lists.

model: merge duplicated code for WAIT and UNLOCK

test: mutextest: add thread yield point

model: get_mutex() for locating the lock map

The mutex can already be located via get_mutex(), so don't try to guess
whether it was store in the value or location fields of the ModelAction.

action: add ModelAction::is_thread_join() helper

mymemory: fix compiling with !USE_MPROTECT_SNAPSHOT

nodestack: move "behaviors" increment all into Node wrapper function

nodestack: regroup some code

To put "threads backtracking" code together

threads: move circular wait check into Threads::is_waiting_on

A Threads::is_waiting_on(Thread *) interface  provides a more generic
interface, which can be useful for tasks other than just circular wait
deadlock detection.

correct comment typo

check in insane test case...

We don't support such behavior.

fix mistake in promises may allow code...  need to be even more aggressive about fv

main: adjust defaults again

-s 6 -S 4

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

main: change default 'future delay' for promise expiration

From 100 to 10, since 100 is kind of absurd, given the current program
length scalability.

model: re-check pending future values whenever a promise is resolved

This is the second part of the previous bugfix; now we must also allow
stashed pending future values to be re-checked in case a promise has
been resolved which now allows sending the value.

model: bugfix - send future values more eagerly

This is a bugfix to a pretty big problem with our future value pruning,
where we would hold future values as 'pending' until all pending
promises were resolved. Unfortunately, this is unsound and must be
rewritten.

Now, we allow sending some future values even in presence of promises,
if the value is being sent to a load that is later than the last time a
Promise was created. We have a pseudo-proof that this should be correct.

model: refactor add_future_value, add documentation

model: add 'const'

model: rename PendingFutureValue 'act' to 'reader'

To make it more clear

model: rework the resolve-promise interface

We don't need to pass around the promise index; just pass the Promise
pointer around.

add test case...

cyclegraph: propagate RMW atomicity edges down the chain

When we add an edge between 'rmwnode' and 'tonode', we are trying to
ensure RMW atomicity. But 'rmwnode' may itself be read by another RMW
(or, in fact, a chain). So we must follow this chain down before
propagating the atomicity edge.

Also, we have the potential to run into the same problem in
addRMWEdge(), except that in that function, we assume that the RMW is
newly-explored and so does not yet have an outgoing RMW edge. This adds
an ASSERT() to check this property.

model: note how we support seq-cst fences

add our names

add copyright message

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

update git repository with license...  GPL v2

test: rmwprog: add MODEL_ASSERT

Might as well improve this 'litmus' test.

fix memory leak

when we reuse nodes in the nodestack, we will recreate yield information and leak the old array...

model: bugfix - missing SC mo_graph edge

We must enforce a rule such as the following, derived from C++ Section
29.3, statement 3 (second subpoint):

if is_store(X) && is_seq_cst(X) && is_store(Y) && is_load(Z) &&
   is_seq_cst(Z) &&
   X --sc-> Z && Y --rf-> Z && X != Y
then
   X --mo-> Y

This has been checked (via manual test-case) to fix a bug which allowed
an inconsistent mo/sc/rf relationship.

model: refactor r_modification_order 'act != curr' and 'act != rf'

We never want to process 'curr' or 'rf' in r_modification_order, so just
factor this out to the beginning of the loop to save on code clutter
(and potential bugs).

mymemory: enforce that user allocations come from user context

mymemory, threads: add allocator specifically for Thread

clas Thread is a special exception, where user-space allocations should
happend from the model-checker context. So provide a special set of
functions to specifically differentiate these allocations.

model: privatize some thread functions

We never need to call ModelChecker::add_thread from outside
ModelChecker.

We really shouldn't try to call 'remove_thread' from the Thread
destructor. It's unnecessary.

litmus: wrc: add macro for memory ordering

For manual inspection of these tests, one might want to change the
memory-ordering for the loads/stores.

Note that this changes the default to use relaxed.

litmus: seq-lock: add MODEL_ASSERT() for the important behavior

model-assert: include <stdbool.h>

'bool' is not a built-in type in C. Include the (C99) <stdbool.h>
library.

stl - remove stale <vector> and <list> #include's

bugfix - add stl-model.h wrappers, to provide more control over STL

We need to provide an operator new/delete for our std::vector and
std::list instantiations. So we extend the base classes and add the
appropriate new/delete methods.

Revert "switch to snapshot/modelalloc versions of stl classes"

This reverts commit 7524803854c2de38c0311fe5037e3c17105ccfaa.

It was missing a lot of conversions, and I did duplicate work. So I'll
just check in my changes instead.

switch to snapshot/modelalloc versions of stl classes

add new option for uninitialized writes...

model, nodestack: bugfix - retain UNINIT actions across executions

Previously, we  were allocating UNINIT actions as snapshotting memory,
just for ease of use. But because they may not immediately trigger a bug
(if they are a valid read-from), such actions must have a longer
lifetime - in fact, a lifetime similar to normal ModelActions.

So, we stash them in NodeStack alongside normal actions.

Also, improve a few ASSERT()'s and clarify a push_front() vs.
push_back() (the list is empty, so it doesn't matter; but it follows the
style of the rest of the lists to use push_front() here).

linuxrwlocksyield: refactor

documentation update

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

add destructor so the spsc-queue will compile on MAC

Merge remote 'yield' work

model: don't print 'uninitialized' ModelActions in trace output

If we proliferate a large number of atomic objects, we can generate a
lot of fake 'uninitialized' ModelActions. Don't print these in traces,
as it just clutters the output.

add yield support

impatomic: fences linker error

Because these functions were declared in a header (but not static), they
could get linked into multiple object files, causing linker errors. For
now, just make them 'static inline'. I'm not sure if that exactly fits
the spec, but it's close enough for now.

Makefile: use $+ variable

cyclegraph: memory "leak", fixup

An insignificant memory leak.

little optimizations motivated by profiling...

1. reduce allocations of vectors for queues
2. reduce calls to checkReachable

model: refactor the get_thread() selection

get_thread() may or may not be called with a non-NULL 'curr' argument,
and if it non-NULL, it still may not be used. Make the logic cleaner by
pulling the 'curr'-specific functionality out to its own function.

refactor DBG_ENABLED() vs. verbose

Always set 'verbose' when we are compiling a DEBUG build.

model: add promise printing to execution summaries

nodestack: print thread status info in Node::print

It's useful to have sleep-set information for debugging.

cyclegraph: missing form of checkReachable()

I don't know how this managed to link previously.

model: rename check_deadlock() to is_circular_wait()

This method doesn't check all deadlock situations, just circular waits.

model: add improved (?) deadlock detection

This proactively detects cyclic waits in threads, using join or lock
information. It does not account for wait yet, but that is covered by
is_deadlocked(), at least in some cases.

threads: add waiting_on()

For use with deadlock detection

mutex: change 'islocked' to hold Thread pointer

We will need to know which Thread is holding the lock, so just stick it
in the mutex state.

action: add get_mutex()

mutex: fix indentation

action: add get_return_value()

This return value is useful for both printing (debugging) and the
model-checker process_read() function.

model: use get_write_value()

Same implementation for now, but it could change.

model: bugfix - adding a Promise reader can cause failure

model: hack dumpGraph() bug by "leaking" promises

It is possible to end up in an inconsistent state, where a "resolved"
promise may still be referenced if CycleGraph::resolvePromise() failed,
so don't delete 'promise'. Technically, this leaks memory within an
execution, but because it is allocated on the snapshotting heap, this
leak goes away after an execution ends. So, rather than spending more
work on "fixing" the inconsistency, just don't delete the promise yet.

This inconsistency only matters when dumping the mo_graph to file, since
it traverses all the ModelAction/Promise edges, including those that are
semi-dangling mid-merge.

cyclegraph: simplify resolvePromise / mergeNodes

We only ever will merge a single Promise node with a single ModelAction
node. Any other nodes will just create cycles or unresolveable promises.
So we can simplify much of the logic and avoid passing around a vector
of Promises.

model: refactor process_read logic

check_recency: update/add documentation comments

check_recency: improve templates, use when reading from Promise

This completes (?) the improvements to check_recency, such that it now
can force new writes to be "seen" if we are reading from an "old"
Promise too many times in a row.

mpmc-queue-noinit now runs to completion (with ASSERT() enabled):

  $ time ./run.sh mpmc-queue/mpmc-queue-noinit -f 10 -m 2
  + mpmc-queue/mpmc-queue-noinit -f 10 -m 2
  ******* Model-checking complete: *******
  Number of complete, bug-free executions: 119828
  Number of redundant executions: 38743
  Number of buggy executions: 0
  Number of infeasible executions: 344469
  Total executions: 503040
  Total nodes created: 7585797

  real 2m29.674s
  user 2m18.269s
  sys 0m10.929s

check_recency: refactor some more, + include Promises

check_recency *should* now prevent reading from the same Promise too
many times. Not quite getting the test results I want yet, though.

check_recency: return a boolean status

The output of check_recency is actually a boolean (failure => "too many
reads"), so make that explicit.

Also, rework a little more logic to make the structure a little more
obvious.

check_recency: only allow newer stores to "overwrite"

For a "live" memory system, we only want to force a store to appear if
it is modification-ordered after the store we're reading from.

Also, delete my old comment about reads-from feasibility.