nodestack.h

   1 /** @file nodestack.h
   2  *  @brief Stack of operations for use in backtracking.
   3 */
   4
   5 #ifndef __NODESTACK_H__
   6 #define __NODESTACK_H__
   7
   8 #include <list>
   9 #include <vector>
  10 #include <cstddef>
  11 #include "threads.h"
  12 #include "mymemory.h"
  13 #include "clockvector.h"
  14
  15 class ModelAction;
  16
  17 /**
  18  * A flag used for the promise counting/combination problem within a node,
  19  * denoting whether a particular Promise is
  20  * <ol><li>@b applicable: can be satisfied by this Node's ModelAction and</li>
  21  * <li>@b fulfilled: satisfied by this Node's ModelAction under the current
  22  * configuration.</li></ol>
  23  */
  24 typedef enum {
  25         PROMISE_IGNORE = 0, /**< This promise is inapplicable; ignore it */
  26         PROMISE_UNFULFILLED, /**< This promise is applicable but unfulfilled */
  27         PROMISE_FULFILLED /**< This promise is applicable and fulfilled */
  28 } promise_t;
  29
  30 struct future_value {
  31         uint64_t value;
  32         modelclock_t expiration;
  33 };
  34
  35
  36 /**
  37  * @brief A single node in a NodeStack
  38  *
  39  * Represents a single node in the NodeStack. Each Node is associated with up
  40  * to one action and up to one parent node. A node holds information
  41  * regarding the last action performed (the "associated action"), the thread
  42  * choices that have been explored (explored_children) and should be explored
  43  * (backtrack), and the actions that the last action may read from.
  44  */
  45 class Node {
  46 public:
  47         Node(ModelAction *act = NULL, Node *par = NULL, int nthreads = 1, bool *enabled_array = NULL);
  48         ~Node();
  49         /* return true = thread choice has already been explored */
  50         bool has_been_explored(thread_id_t tid);
  51         /* return true = backtrack set is empty */
  52         bool backtrack_empty();
  53
  54         void explore_child(ModelAction *act);
  55         /* return false = thread was already in backtrack */
  56         bool set_backtrack(thread_id_t id);
  57         thread_id_t get_next_backtrack();
  58         bool is_enabled(Thread *t);
  59         bool is_enabled(thread_id_t tid);
  60         ModelAction * get_action() { return action; }
  61
  62         /** @return the parent Node to this Node; that is, the action that
  63          * occurred previously in the stack. */
  64         Node * get_parent() const { return parent; }
  65
  66         bool add_future_value(uint64_t value, modelclock_t expiration);
  67         uint64_t get_future_value();
  68         modelclock_t get_future_value_expiration();
  69         bool increment_future_value();
  70         bool future_value_empty();
  71
  72         void add_read_from(const ModelAction *act);
  73         const ModelAction * get_read_from();
  74         bool increment_read_from();
  75         bool read_from_empty();
  76         int get_read_from_size();
  77         const ModelAction * get_read_from_at(int i);
  78
  79         void set_promise(unsigned int i);
  80         bool get_promise(unsigned int i);
  81         bool increment_promise();
  82         bool promise_empty();
  83
  84         void print();
  85         void print_may_read_from();
  86
  87         MEMALLOC
  88 private:
  89         void explore(thread_id_t tid);
  90
  91         ModelAction *action;
  92         Node *parent;
  93         int num_threads;
  94         std::vector< bool, MyAlloc<bool> > explored_children;
  95         std::vector< bool, MyAlloc<bool> > backtrack;
  96         int numBacktracks;
  97         bool *enabled_array;
  98
  99         /** The set of ModelActions that this the action at this Node may read
 100          *  from. Only meaningful if this Node represents a 'read' action. */
 101         std::vector< const ModelAction *, MyAlloc< const ModelAction * > > may_read_from;
 102
 103         unsigned int read_from_index;
 104
 105         std::vector< struct future_value, MyAlloc<struct future_value> > future_values;
 106         std::vector< promise_t, MyAlloc<promise_t> > promises;
 107         unsigned int future_index;
 108 };
 109
 110 typedef std::list< Node *, MyAlloc< Node * > > node_list_t;
 111
 112 /**
 113  * @brief A stack of nodes
 114  *
 115  * Holds a Node linked-list that can be used for holding backtracking,
 116  * may-read-from, and replay information. It is used primarily as a
 117  * stack-like structure, in that backtracking points and replay nodes are
 118  * only removed from the top (most recent).
 119  */
 120 class NodeStack {
 121 public:
 122         NodeStack();
 123         ~NodeStack();
 124         ModelAction * explore_action(ModelAction *act, bool * is_enabled);
 125         Node * get_head();
 126         Node * get_next();
 127         void reset_execution();
 128         void pop_restofstack(int numAhead);
 129         int get_total_nodes() { return total_nodes; }
 130
 131         void print();
 132
 133         MEMALLOC
 134 private:
 135         node_list_t node_list;
 136         node_list_t::iterator iter;
 137
 138         int total_nodes;
 139 };
 140
 141 #endif /* __NODESTACK_H__ */