cyclegraph.h

   1 /**
   2  * @file cyclegraph.h
   3  * @brief Data structure to track ordering constraints on modification order
   4  *
   5  * Used to determine whether a total order exists that satisfies the ordering
   6  * constraints.
   7  */
   8
   9 #ifndef __CYCLEGRAPH_H__
  10 #define __CYCLEGRAPH_H__
  11
  12 #include <vector>
  13 #include <inttypes.h>
  14 #include <stdio.h>
  15
  16 #include "hashtable.h"
  17 #include "config.h"
  18 #include "mymemory.h"
  19
  20 class Promise;
  21 class CycleNode;
  22 class ModelAction;
  23
  24 typedef std::vector< const Promise *, ModelAlloc<const Promise *> > promise_list_t;
  25
  26 /** @brief A graph of Model Actions for tracking cycles. */
  27 class CycleGraph {
  28  public:
  29         CycleGraph();
  30         ~CycleGraph();
  31
  32         template <typename T, typename U>
  33         bool addEdge(const T *from, const U *to);
  34
  35         template <typename T>
  36         void addRMWEdge(const T *from, const ModelAction *rmw);
  37
  38         bool checkForCycles() const;
  39         bool checkPromise(const ModelAction *from, Promise *p) const;
  40
  41         template <typename T, typename U>
  42         bool checkReachable(const T *from, const U *to) const;
  43
  44         void startChanges();
  45         void commitChanges();
  46         void rollbackChanges();
  47 #if SUPPORT_MOD_ORDER_DUMP
  48         void dumpNodes(FILE *file) const;
  49         void dumpGraphToFile(const char *filename) const;
  50
  51         void dot_print_node(FILE *file, const ModelAction *act);
  52         template <typename T, typename U>
  53         void dot_print_edge(FILE *file, const T *from, const U *to, const char *prop);
  54 #endif
  55
  56         bool resolvePromise(const Promise *promise, ModelAction *writer);
  57
  58         SNAPSHOTALLOC
  59  private:
  60         bool addNodeEdge(CycleNode *fromnode, CycleNode *tonode);
  61         void putNode(const ModelAction *act, CycleNode *node);
  62         void putNode(const Promise *promise, CycleNode *node);
  63         void erasePromiseNode(const Promise *promise);
  64         CycleNode * getNode(const ModelAction *act);
  65         CycleNode * getNode(const Promise *promise);
  66         CycleNode * getNode_noCreate(const ModelAction *act) const;
  67         CycleNode * getNode_noCreate(const Promise *promise) const;
  68         bool mergeNodes(CycleNode *node1, CycleNode *node2);
  69
  70         HashTable<const CycleNode *, const CycleNode *, uintptr_t, 4, model_malloc, model_calloc, model_free> *discovered;
  71
  72         /** @brief A table for mapping ModelActions to CycleNodes */
  73         HashTable<const ModelAction *, CycleNode *, uintptr_t, 4> actionToNode;
  74         /** @brief A table for mapping Promises to CycleNodes */
  75         HashTable<const Promise *, CycleNode *, uintptr_t, 4> promiseToNode;
  76
  77 #if SUPPORT_MOD_ORDER_DUMP
  78         std::vector< CycleNode *, SnapshotAlloc<CycleNode *> > nodeList;
  79 #endif
  80
  81         bool checkReachable(const CycleNode *from, const CycleNode *to) const;
  82
  83         /** @brief A flag: true if this graph contains cycles */
  84         bool hasCycles;
  85         bool oldCycles;
  86
  87         std::vector< CycleNode *, SnapshotAlloc<CycleNode *> > rollbackvector;
  88         std::vector< CycleNode *, SnapshotAlloc<CycleNode *> > rmwrollbackvector;
  89 };
  90
  91 /**
  92  * @brief A node within a CycleGraph; corresponds either to one ModelAction or
  93  * to a promised future value
  94  */
  95 class CycleNode {
  96  public:
  97         CycleNode(const ModelAction *act);
  98         CycleNode(const Promise *promise);
  99         bool addEdge(CycleNode *node);
 100         CycleNode * getEdge(unsigned int i) const;
 101         unsigned int getNumEdges() const;
 102         CycleNode * getBackEdge(unsigned int i) const;
 103         unsigned int getNumBackEdges() const;
 104         CycleNode * removeEdge();
 105         CycleNode * removeBackEdge();
 106
 107         bool setRMW(CycleNode *);
 108         CycleNode * getRMW() const;
 109         void clearRMW() { hasRMW = NULL; }
 110         const ModelAction * getAction() const { return action; }
 111         const Promise * getPromise() const { return promise; }
 112         bool is_promise() const { return !action; }
 113         void resolvePromise(const ModelAction *writer);
 114
 115         SNAPSHOTALLOC
 116  private:
 117         /** @brief The ModelAction that this node represents */
 118         const ModelAction *action;
 119
 120         /** @brief The promise represented by this node; only valid when action
 121          * is NULL */
 122         const Promise *promise;
 123
 124         /** @brief The edges leading out from this node */
 125         std::vector< CycleNode *, SnapshotAlloc<CycleNode *> > edges;
 126
 127         /** @brief The edges leading into this node */
 128         std::vector< CycleNode *, SnapshotAlloc<CycleNode *> > back_edges;
 129
 130         /** Pointer to a RMW node that reads from this node, or NULL, if none
 131          * exists */
 132         CycleNode *hasRMW;
 133 };
 134
 135 #endif /* __CYCLEGRAPH_H__ */