src/sthread/sthread.c

   1 /* SimGrid's pthread interposer. Redefinition of the pthread symbols (see the comment in sthread.h) */
   2
   3 #define _GNU_SOURCE
   4 #include "src/sthread/sthread.h"
   5 #include "src/internal_config.h"
   6 #include <dlfcn.h>
   7 #include <pthread.h>
   8 #include <semaphore.h>
   9 #include <stdio.h>
  10 #include <unistd.h>
  11
  12 #if HAVE_VALGRIND_H
  13 #include <stdlib.h>
  14 #include <valgrind/valgrind.h>
  15 #endif
  16
  17 /* We don't want to intercept pthread within simgrid. Instead we should provide the real implem to simgrid */
  18 static int (*raw_pthread_create)(pthread_t*, const pthread_attr_t*, void* (*)(void*), void*);
  19 static int (*raw_pthread_join)(pthread_t, void**);
  20 static int (*raw_mutex_init)(pthread_mutex_t*, const pthread_mutexattr_t*) = NULL;
  21 static int (*raw_mutex_lock)(pthread_mutex_t*)                             = NULL;
  22 static int (*raw_mutex_trylock)(pthread_mutex_t*)                          = NULL;
  23 static int (*raw_mutex_unlock)(pthread_mutex_t*)                           = NULL;
  24 static int (*raw_mutex_destroy)(pthread_mutex_t*)                          = NULL;
  25
  26 static unsigned int (*raw_sleep)(unsigned int)         = NULL;
  27 static int (*raw_usleep)(useconds_t)                   = NULL;
  28 static int (*raw_gettimeofday)(struct timeval*, void*) = NULL;
  29
  30 static sem_t* (*raw_sem_open)(const char*, int)                            = NULL;
  31 static int (*raw_sem_init)(sem_t*, int, unsigned int)                      = NULL;
  32 static int (*raw_sem_wait)(sem_t*)                                         = NULL;
  33 static int (*raw_sem_post)(sem_t*)                                         = NULL;
  34
  35 static void intercepter_init()
  36 {
  37   raw_pthread_create = (typeof(raw_pthread_create))dlsym(RTLD_NEXT, "pthread_create");
  38   raw_pthread_join   = (typeof(raw_pthread_join))dlsym(RTLD_NEXT, "pthread_join");
  39   raw_mutex_init    = (int (*)(pthread_mutex_t*, const pthread_mutexattr_t*))dlsym(RTLD_NEXT, "pthread_mutex_init");
  40   raw_mutex_lock    = (int (*)(pthread_mutex_t*))dlsym(RTLD_NEXT, "pthread_mutex_lock");
  41   raw_mutex_trylock = (int (*)(pthread_mutex_t*))dlsym(RTLD_NEXT, "pthread_mutex_trylock");
  42   raw_mutex_unlock  = (int (*)(pthread_mutex_t*))dlsym(RTLD_NEXT, "pthread_mutex_unlock");
  43   raw_mutex_destroy = (int (*)(pthread_mutex_t*))dlsym(RTLD_NEXT, "pthread_mutex_destroy");
  44
  45   raw_sleep        = (unsigned int (*)(unsigned int))dlsym(RTLD_NEXT, "sleep");
  46   raw_usleep       = (int (*)(useconds_t usec))dlsym(RTLD_NEXT, "usleep");
  47   raw_gettimeofday = (int (*)(struct timeval*, void*))dlsym(RTLD_NEXT, "gettimeofday");
  48
  49   raw_sem_open = (sem_t * (*)(const char*, int)) dlsym(RTLD_NEXT, "sem_open");
  50   raw_sem_init = (int (*)(sem_t*, int, unsigned int))dlsym(RTLD_NEXT, "sem_init");
  51   raw_sem_wait = (int (*)(sem_t*))dlsym(RTLD_NEXT, "sem_wait");
  52   raw_sem_post = (int (*)(sem_t*))dlsym(RTLD_NEXT, "sem_post");
  53 }
  54
  55 static int sthread_inside_simgrid = 1;
  56 void sthread_enable(void)
  57 { // Start intercepting all pthread calls
  58   sthread_inside_simgrid = 0;
  59 }
  60 void sthread_disable(void)
  61 { // Stop intercepting all pthread calls
  62   sthread_inside_simgrid = 1;
  63 }
  64 int pthread_create(pthread_t* thread, const pthread_attr_t* attr, void* (*start_routine)(void*), void* arg)
  65 {
  66   if (raw_pthread_create == NULL)
  67     intercepter_init();
  68
  69   if (sthread_inside_simgrid)
  70     return raw_pthread_create(thread, attr, start_routine, arg);
  71
  72   sthread_inside_simgrid = 1;
  73   int res                = sthread_create(thread, attr, start_routine, arg);
  74   sthread_inside_simgrid = 0;
  75   return res;
  76 }
  77 int pthread_join(pthread_t thread, void** retval)
  78 {
  79   if (raw_pthread_join == NULL)
  80     intercepter_init();
  81
  82   if (sthread_inside_simgrid)
  83     return raw_pthread_join(thread, retval);
  84
  85   sthread_inside_simgrid = 1;
  86   int res                = sthread_join(thread, retval);
  87   sthread_inside_simgrid = 0;
  88   return res;
  89 }
  90
  91 int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t* mutex, const pthread_mutexattr_t* attr)
  92 {
  93   if (raw_mutex_init == NULL)
  94     intercepter_init();
  95
  96   if (sthread_inside_simgrid)
  97     return raw_mutex_init(mutex, attr);
  98
  99   sthread_inside_simgrid = 1;
 100   int res                = sthread_mutex_init((sthread_mutex_t*)mutex, attr);
 101   sthread_inside_simgrid = 0;
 102   return res;
 103 }
 104
 105 int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t* mutex)
 106 {
 107   if (raw_mutex_lock == NULL)
 108     intercepter_init();
 109
 110   if (sthread_inside_simgrid)
 111     return raw_mutex_lock(mutex);
 112
 113   sthread_inside_simgrid = 1;
 114   int res                = sthread_mutex_lock((sthread_mutex_t*)mutex);
 115   sthread_inside_simgrid = 0;
 116   return res;
 117 }
 118
 119 int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t* mutex)
 120 {
 121   if (raw_mutex_trylock == NULL)
 122     intercepter_init();
 123
 124   if (sthread_inside_simgrid)
 125     return raw_mutex_trylock(mutex);
 126
 127   sthread_inside_simgrid = 1;
 128   int res                = sthread_mutex_trylock((sthread_mutex_t*)mutex);
 129   sthread_inside_simgrid = 0;
 130   return res;
 131 }
 132
 133 int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t* mutex)
 134 {
 135   if (raw_mutex_unlock == NULL)
 136     intercepter_init();
 137
 138   if (sthread_inside_simgrid)
 139     return raw_mutex_unlock(mutex);
 140
 141   sthread_inside_simgrid = 1;
 142   int res                = sthread_mutex_unlock((sthread_mutex_t*)mutex);
 143   sthread_inside_simgrid = 0;
 144   return res;
 145 }
 146 int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t* mutex)
 147 {
 148   if (raw_mutex_destroy == NULL)
 149     intercepter_init();
 150
 151   if (sthread_inside_simgrid)
 152     return raw_mutex_destroy(mutex);
 153
 154   sthread_inside_simgrid = 1;
 155   int res                = sthread_mutex_destroy((sthread_mutex_t*)mutex);
 156   sthread_inside_simgrid = 0;
 157   return res;
 158 }
 159
 160 /* Glibc < 2.31 uses type "struct timezone *" for the second parameter of gettimeofday.
 161    Other implementations use "void *" instead. */
 162 #ifdef __GLIBC__
 163 #if !__GLIBC_PREREQ(2, 31)
 164 #define TIMEZONE_TYPE struct timezone
 165 #endif
 166 #endif
 167 #ifndef TIMEZONE_TYPE
 168 #define TIMEZONE_TYPE void
 169 #endif
 170
 171 int gettimeofday(struct timeval* tv, XBT_ATTRIB_UNUSED TIMEZONE_TYPE* tz)
 172 {
 173   if (raw_gettimeofday == NULL)
 174     intercepter_init();
 175
 176   if (sthread_inside_simgrid)
 177     return raw_gettimeofday(tv, (void*)tz);
 178
 179   sthread_inside_simgrid = 1;
 180   int res                = sthread_gettimeofday(tv);
 181   sthread_inside_simgrid = 0;
 182   return res;
 183 }
 184
 185 unsigned int sleep(unsigned int seconds)
 186 {
 187   if (raw_sleep == NULL)
 188     intercepter_init();
 189
 190   if (sthread_inside_simgrid)
 191     return raw_sleep(seconds);
 192
 193   sthread_inside_simgrid = 1;
 194   sthread_sleep(seconds);
 195   sthread_inside_simgrid = 0;
 196   return 0;
 197 }
 198
 199 int usleep(useconds_t usec)
 200 {
 201   if (raw_usleep == NULL)
 202     intercepter_init();
 203
 204   if (sthread_inside_simgrid)
 205     return raw_usleep(usec);
 206
 207   sthread_inside_simgrid = 1;
 208   sthread_sleep(((double)usec) / 1000000.);
 209   sthread_inside_simgrid = 0;
 210   return 0;
 211 }
 212
 213 #if 0
 214 int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value) {
 215         int res;
 216
 217         res=raw_sem_init(sem,pshared,value);
 218         return res;
 219 }
 220
 221 int sem_wait(sem_t *sem) {
 222         int res;
 223
 224         res = raw_sem_wait(sem);
 225         return res;
 226 }
 227
 228 int sem_post(sem_t *sem) {
 229         return raw_sem_post(sem);
 230 }
 231
 232 int pthread_join(pthread_t thread, void **retval) {
 233         sg_actor_join(thread, -1);
 234     return 0;
 235 }
 236
 237 int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr) {
 238     *cond = sg_cond_init();
 239     return 0;
 240 }
 241
 242 int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond) {
 243         sg_cond_notify_one(*cond);
 244     return 0;
 245 }
 246
 247 int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond) {
 248         sg_cond_notify_all(*cond);
 249     return 0;
 250 }
 251
 252 int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex) {
 253         sg_cond_wait(*cond, *mutex);
 254     return 0;
 255 }
 256
 257 int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond) {
 258         sg_cond_destroy(*cond);
 259     return 0;
 260 }
 261 #endif
 262
 263 /* Trampoline for the real main() */
 264 static int (*raw_main)(int, char**, char**);
 265
 266 /* Our fake main() that gets called by __libc_start_main() */
 267 static int main_hook(int argc, char** argv, char** envp)
 268 {
 269   return sthread_main(argc, argv, envp, raw_main);
 270 }
 271
 272 /* Wrapper for __libc_start_main() that replaces the real main function with our hooked version. */
 273 int __libc_start_main(int (*main)(int, char**, char**), int argc, char** argv, int (*init)(int, char**, char**),
 274                       void (*fini)(void), void (*rtld_fini)(void), void* stack_end);
 275
 276 int __libc_start_main(int (*main)(int, char**, char**), int argc, char** argv, int (*init)(int, char**, char**),
 277                       void (*fini)(void), void (*rtld_fini)(void), void* stack_end)
 278 {
 279   /* Save the real main function address */
 280   raw_main = main;
 281
 282   /* Find the real __libc_start_main()... */
 283   typeof(&__libc_start_main) orig = dlsym(RTLD_NEXT, "__libc_start_main");
 284   /* ... and call it with our custom main function */
 285 #if HAVE_VALGRIND_H
 286   /* ... unless valgrind is used, and this instance is not the target program (but the valgrind launcher) */
 287   if (getenv("VALGRIND_LIB") && !RUNNING_ON_VALGRIND)
 288     return orig(raw_main, argc, argv, init, fini, rtld_fini, stack_end);
 289 #endif
 290   return orig(main_hook, argc, argv, init, fini, rtld_fini, stack_end);
 291 }