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[c11tester.git] / cyclegraph.cc
index 7632b0c9c591e44d3e1e42322ab44808142fd195..1d9533f4ba9b6f2fa61ae0018bb36dc22de5abcc 100644 (file)
@@ -1,21 +1,19 @@
 #include "cyclegraph.h"
 #include "action.h"
 #include "common.h"
-#include "promise.h"
-#include "model.h"
+#include "threads-model.h"
+#include "clockvector.h"
 
 /** Initializes a CycleGraph object. */
 CycleGraph::CycleGraph() :
-       discovered(new HashTable<const CycleNode *, const CycleNode *, uintptr_t, 4, model_malloc, model_calloc, model_free>(16)),
-       hasCycles(false),
-       oldCycles(false)
+       queue(new SnapVector<const CycleNode *>())
 {
 }
 
 /** CycleGraph destructor */
 CycleGraph::~CycleGraph()
 {
-       delete discovered;
+       delete queue;
 }
 
 /**
@@ -31,14 +29,23 @@ void CycleGraph::putNode(const ModelAction *act, CycleNode *node)
 #endif
 }
 
+/** @return The corresponding CycleNode, if exists; otherwise NULL */
+CycleNode * CycleGraph::getNode_noCreate(const ModelAction *act) const
+{
+       return actionToNode.get(act);
+}
+
 /**
  * @brief Returns the CycleNode corresponding to a given ModelAction
+ *
+ * Gets (or creates, if none exist) a CycleNode corresponding to a ModelAction
+ *
  * @param action The ModelAction to find a node for
  * @return The CycleNode paired with this action
  */
-CycleNode * CycleGraph::getNode(const ModelAction *action)
+CycleNode * CycleGraph::getNode(ModelAction *action)
 {
-       CycleNode *node = actionToNode.get(action);
+       CycleNode *node = getNode_noCreate(action);
        if (node == NULL) {
                node = new CycleNode(action);
                putNode(action, node);
@@ -46,47 +53,44 @@ CycleNode * CycleGraph::getNode(const ModelAction *action)
        return node;
 }
 
-/**
- * Adds an edge between two ModelActions. The ModelAction @a to is ordered
- * after the ModelAction @a from.
- * @param to The edge points to this ModelAction
- * @param from The edge comes from this ModelAction
- */
-void CycleGraph::addEdge(const ModelAction *from, const ModelAction *to)
-{
-       ASSERT(from);
-       ASSERT(to);
-
-       CycleNode *fromnode = getNode(from);
-       CycleNode *tonode = getNode(to);
-
-       addEdge(fromnode, tonode);
-}
-
 /**
  * Adds an edge between two CycleNodes.
  * @param fromnode The edge comes from this CycleNode
  * @param tonode The edge points to this CycleNode
+ * @return True, if new edge(s) are added; otherwise false
  */
-void CycleGraph::addEdge(CycleNode *fromnode, CycleNode *tonode)
+void CycleGraph::addNodeEdge(CycleNode *fromnode, CycleNode *tonode, bool forceedge)
 {
-       if (!hasCycles)
-               hasCycles = checkReachable(tonode, fromnode);
-
-       if (fromnode->addEdge(tonode))
-               rollbackvector.push_back(fromnode);
+       //quick check whether edge is redundant
+       if (checkReachable(fromnode, tonode) && !forceedge) {
+               return;
+       }
 
        /*
-        * If the fromnode has a rmwnode that is not the tonode, we should add
-        * an edge between its rmwnode and the tonode
+        * If the fromnode has a rmwnode, we should
+        * follow its RMW chain to add an edge at the end.
         */
-       CycleNode *rmwnode = fromnode->getRMW();
-       if (rmwnode && rmwnode != tonode) {
-               if (!hasCycles)
-                       hasCycles = checkReachable(tonode, rmwnode);
+       while (CycleNode * nextnode = fromnode->getRMW()) {
+               if (nextnode == tonode)
+                       break;
+               fromnode = nextnode;
+       }
 
-               if (rmwnode->addEdge(tonode))
-                       rollbackvector.push_back(rmwnode);
+       fromnode->addEdge(tonode);      //Add edge to edgeSrcNode
+
+       /* Propagate clock vector changes */
+       if (tonode->cv->merge(fromnode->cv)) {
+               queue->push_back(tonode);
+               while(!queue->empty()) {
+                       const CycleNode *node = queue->back();
+                       queue->pop_back();
+                       unsigned int numedges = node->getNumEdges();
+                       for(unsigned int i = 0;i < numedges;i++) {
+                               CycleNode * enode = node->getEdge(i);
+                               if (enode->cv->merge(node->cv))
+                                       queue->push_back(enode);
+                       }
+               }
        }
 }
 
@@ -95,26 +99,24 @@ void CycleGraph::addEdge(CycleNode *fromnode, CycleNode *tonode)
  *
  * Handles special case of a RMW action, where the ModelAction rmw reads from
  * the ModelAction from. The key differences are:
- * (1) no write can occur in between the rmw and the from action.
- * (2) Only one RMW action can read from a given write.
+ *  -# No write can occur in between the @a rmw and @a from actions.
+ *  -# Only one RMW action can read from a given write.
  *
  * @param from The edge comes from this ModelAction
  * @param rmw The edge points to this ModelAction; this action must read from
- * ModelAction from
+ * the ModelAction from
  */
-void CycleGraph::addRMWEdge(const ModelAction *from, const ModelAction *rmw)
+void CycleGraph::addRMWEdge(ModelAction *from, ModelAction *rmw)
 {
        ASSERT(from);
        ASSERT(rmw);
 
        CycleNode *fromnode = getNode(from);
        CycleNode *rmwnode = getNode(rmw);
+       /* We assume that this RMW has no RMW reading from it yet */
+       ASSERT(!rmwnode->getRMW());
 
-       /* Two RMW actions cannot read from the same write. */
-       if (fromnode->setRMW(rmwnode))
-               hasCycles = true;
-       else
-               rmwrollbackvector.push_back(fromnode);
+       fromnode->setRMW(rmwnode);
 
        /* Transfer all outgoing edges from the from node to the rmw node */
        /* This process should not add a cycle because either:
@@ -123,32 +125,128 @@ void CycleGraph::addRMWEdge(const ModelAction *from, const ModelAction *rmw)
         * (2) the fromnode is the new node and therefore it should not
         * have any outgoing edges.
         */
-       for (unsigned int i = 0; i < fromnode->getNumEdges(); i++) {
+       for (unsigned int i = 0;i < fromnode->getNumEdges();i++) {
                CycleNode *tonode = fromnode->getEdge(i);
                if (tonode != rmwnode) {
-                       if (rmwnode->addEdge(tonode))
-                               rollbackvector.push_back(rmwnode);
+                       rmwnode->addEdge(tonode);
                }
+               tonode->removeInEdge(fromnode);
        }
+       fromnode->edges.clear();
+
+       addNodeEdge(fromnode, rmwnode, true);
+}
 
-       addEdge(fromnode, rmwnode);
+void CycleGraph::addEdges(SnapList<ModelAction *> * edgeset, ModelAction *to) {
+       for(sllnode<ModelAction*> * it = edgeset->begin();it!=NULL;) {
+               ModelAction *act = it->getVal();
+               CycleNode *node = getNode(act);
+               sllnode<ModelAction*> * it2 = it;
+               it2=it2->getNext();
+               for(;it2!=NULL; ) {
+                       ModelAction *act2 = it2->getVal();
+                       CycleNode *node2 = getNode(act2);
+                       if (checkReachable(node, node2)) {
+                               it = edgeset->erase(it);
+                               goto endouterloop;
+                       } else if (checkReachable(node2, node)) {
+                               it2 = edgeset->erase(it2);
+                               goto endinnerloop;
+                       }
+                       it2=it2->getNext();
+endinnerloop:
+                       ;
+               }
+               it=it->getNext();
+endouterloop:
+               ;
+       }
+       for(sllnode<ModelAction*> *it = edgeset->begin();it!=NULL;it=it->getNext()) {
+               ModelAction *from = it->getVal();
+               addEdge(from, to, from->get_tid() == to->get_tid());
+       }
+}
+
+/**
+ * @brief Adds an edge between objects
+ *
+ * This function will add an edge between any two objects which can be
+ * associated with a CycleNode. That is, if they have a CycleGraph::getNode
+ * implementation.
+ *
+ * The object to is ordered after the object from.
+ *
+ * @param to The edge points to this object, of type T
+ * @param from The edge comes from this object, of type U
+ * @return True, if new edge(s) are added; otherwise false
+ */
+
+void CycleGraph::addEdge(ModelAction *from, ModelAction *to)
+{
+       ASSERT(from);
+       ASSERT(to);
+
+       CycleNode *fromnode = getNode(from);
+       CycleNode *tonode = getNode(to);
+
+       addNodeEdge(fromnode, tonode, false);
+}
+
+void CycleGraph::addEdge(ModelAction *from, ModelAction *to, bool forceedge)
+{
+       ASSERT(from);
+       ASSERT(to);
+
+       CycleNode *fromnode = getNode(from);
+       CycleNode *tonode = getNode(to);
+
+       addNodeEdge(fromnode, tonode, forceedge);
 }
 
 #if SUPPORT_MOD_ORDER_DUMP
+
+static void print_node(FILE *file, const CycleNode *node, int label)
+{
+       const ModelAction *act = node->getAction();
+       modelclock_t idx = act->get_seq_number();
+       fprintf(file, "N%u", idx);
+       if (label)
+               fprintf(file, " [label=\"N%u, T%u\"]", idx, act->get_tid());
+}
+
+static void print_edge(FILE *file, const CycleNode *from, const CycleNode *to, const char *prop)
+{
+       print_node(file, from, 0);
+       fprintf(file, " -> ");
+       print_node(file, to, 0);
+       if (prop && strlen(prop))
+               fprintf(file, " [%s]", prop);
+       fprintf(file, ";\n");
+}
+
+void CycleGraph::dot_print_node(FILE *file, const ModelAction *act)
+{
+       print_node(file, getNode(act), 1);
+}
+
+void CycleGraph::dot_print_edge(FILE *file, const ModelAction *from, const ModelAction *to, const char *prop)
+{
+       CycleNode *fromnode = getNode(from);
+       CycleNode *tonode = getNode(to);
+
+       print_edge(file, fromnode, tonode, prop);
+}
+
 void CycleGraph::dumpNodes(FILE *file) const
 {
-       for (unsigned int i = 0; i < nodeList.size(); i++) {
-               CycleNode *cn = nodeList[i];
-               const ModelAction *action = cn->getAction();
-               fprintf(file, "N%u [label=\"%u, T%u\"];\n", action->get_seq_number(), action->get_seq_number(), action->get_tid());
-               if (cn->getRMW() != NULL) {
-                       fprintf(file, "N%u -> N%u[style=dotted];\n", action->get_seq_number(), cn->getRMW()->getAction()->get_seq_number());
-               }
-               for (unsigned int j = 0; j < cn->getNumEdges(); j++) {
-                       CycleNode *dst = cn->getEdge(j);
-                       const ModelAction *dstaction = dst->getAction();
-                       fprintf(file, "N%u -> N%u;\n", action->get_seq_number(), dstaction->get_seq_number());
-               }
+       for (unsigned int i = 0;i < nodeList.size();i++) {
+               CycleNode *n = nodeList[i];
+               print_node(file, n, 1);
+               fprintf(file, ";\n");
+               if (n->getRMW())
+                       print_edge(file, n, n->getRMW(), "style=dotted");
+               for (unsigned int j = 0;j < n->getNumEdges();j++)
+                       print_edge(file, n, n->getEdge(j), NULL);
        }
 }
 
@@ -165,15 +263,26 @@ void CycleGraph::dumpGraphToFile(const char *filename) const
 #endif
 
 /**
- * Checks whether one ModelAction can reach another.
+ * Checks whether one CycleNode can reach another.
+ * @param from The CycleNode from which to begin exploration
+ * @param to The CycleNode to reach
+ * @return True, @a from can reach @a to; otherwise, false
+ */
+bool CycleGraph::checkReachable(const CycleNode *from, const CycleNode *to) const
+{
+       return to->cv->synchronized_since(from->action);
+}
+
+/**
+ * Checks whether one ModelAction can reach another ModelAction
  * @param from The ModelAction from which to begin exploration
  * @param to The ModelAction to reach
  * @return True, @a from can reach @a to; otherwise, false
  */
 bool CycleGraph::checkReachable(const ModelAction *from, const ModelAction *to) const
 {
-       CycleNode *fromnode = actionToNode.get(from);
-       CycleNode *tonode = actionToNode.get(to);
+       CycleNode *fromnode = getNode_noCreate(from);
+       CycleNode *tonode = getNode_noCreate(to);
 
        if (!fromnode || !tonode)
                return false;
@@ -181,113 +290,57 @@ bool CycleGraph::checkReachable(const ModelAction *from, const ModelAction *to)
        return checkReachable(fromnode, tonode);
 }
 
-/**
- * Checks whether one CycleNode can reach another.
- * @param from The CycleNode from which to begin exploration
- * @param to The CycleNode to reach
- * @return True, @a from can reach @a to; otherwise, false
- */
-bool CycleGraph::checkReachable(const CycleNode *from, const CycleNode *to) const
-{
-       std::vector< const CycleNode *, ModelAlloc<const CycleNode *> > queue;
-       discovered->reset();
-
-       queue.push_back(from);
-       discovered->put(from, from);
-       while (!queue.empty()) {
-               const CycleNode *node = queue.back();
-               queue.pop_back();
-               if (node == to)
-                       return true;
-
-               for (unsigned int i = 0; i < node->getNumEdges(); i++) {
-                       CycleNode *next = node->getEdge(i);
-                       if (!discovered->contains(next)) {
-                               discovered->put(next, next);
-                               queue.push_back(next);
-                       }
-               }
+void CycleGraph::freeAction(const ModelAction * act) {
+       CycleNode *cn = actionToNode.remove(act);
+       for(unsigned int i=0;i<cn->edges.size();i++) {
+               CycleNode *dst = cn->edges[i];
+               dst->removeInEdge(cn);
        }
-       return false;
-}
-
-bool CycleGraph::checkPromise(const ModelAction *fromact, Promise *promise) const
-{
-       std::vector< CycleNode *, ModelAlloc<CycleNode *> > queue;
-       discovered->reset();
-       CycleNode *from = actionToNode.get(fromact);
-
-       queue.push_back(from);
-       discovered->put(from, from);
-       while (!queue.empty()) {
-               CycleNode *node = queue.back();
-               queue.pop_back();
-
-               if (promise->eliminate_thread(node->getAction()->get_tid())) {
-                       return true;
-               }
-
-               for (unsigned int i = 0; i < node->getNumEdges(); i++) {
-                       CycleNode *next = node->getEdge(i);
-                       if (!discovered->contains(next)) {
-                               discovered->put(next, next);
-                               queue.push_back(next);
-                       }
-               }
+       for(unsigned int i=0;i<cn->inedges.size();i++) {
+               CycleNode *src = cn->inedges[i];
+               src->removeEdge(cn);
        }
-       return false;
+       delete cn;
 }
 
-void CycleGraph::startChanges()
+/**
+ * @brief Constructor for a CycleNode
+ * @param act The ModelAction for this node
+ */
+CycleNode::CycleNode(ModelAction *act) :
+       action(act),
+       hasRMW(NULL),
+       cv(new ClockVector(NULL, act))
 {
-       ASSERT(rollbackvector.size() == 0);
-       ASSERT(rmwrollbackvector.size() == 0);
-       ASSERT(oldCycles == hasCycles);
 }
 
-/** Commit changes to the cyclegraph. */
-void CycleGraph::commitChanges()
-{
-       rollbackvector.resize(0);
-       rmwrollbackvector.resize(0);
-       oldCycles = hasCycles;
+CycleNode::~CycleNode() {
+       delete cv;
 }
 
-/** Rollback changes to the previous commit. */
-void CycleGraph::rollbackChanges()
-{
-       for (unsigned int i = 0; i < rollbackvector.size(); i++) {
-               rollbackvector[i]->popEdge();
-       }
-
-       for (unsigned int i = 0; i < rmwrollbackvector.size(); i++) {
-               rmwrollbackvector[i]->clearRMW();
+void CycleNode::removeInEdge(CycleNode *src) {
+       for(unsigned int i=0;i < inedges.size();i++) {
+               if (inedges[i] == src) {
+                       inedges[i] = inedges[inedges.size()-1];
+                       inedges.pop_back();
+                       break;
+               }
        }
-
-       hasCycles = oldCycles;
-       rollbackvector.resize(0);
-       rmwrollbackvector.resize(0);
 }
 
-/** @returns whether a CycleGraph contains cycles. */
-bool CycleGraph::checkForCycles() const
-{
-       return hasCycles;
-}
-
-/**
- * @brief Constructor for a CycleNode
- * @param act The ModelAction for this node
- */
-CycleNode::CycleNode(const ModelAction *act) :
-       action(act),
-       hasRMW(NULL)
-{
+void CycleNode::removeEdge(CycleNode *dst) {
+       for(unsigned int i=0;i < edges.size();i++) {
+               if (edges[i] == dst) {
+                       edges[i] = edges[edges.size()-1];
+                       edges.pop_back();
+                       break;
+               }
+       }
 }
 
 /**
  * @param i The index of the edge to return
- * @returns The CycleNode edge indexed by i
+ * @returns The CycleNode edge indexed by i
  */
 CycleNode * CycleNode::getEdge(unsigned int i) const
 {
@@ -300,14 +353,19 @@ unsigned int CycleNode::getNumEdges() const
        return edges.size();
 }
 
-CycleNode * CycleNode::getBackEdge(unsigned int i) const
+/**
+ * @param i The index of the edge to return
+ * @returns The CycleNode edge indexed by i
+ */
+CycleNode * CycleNode::getInEdge(unsigned int i) const
 {
-       return back_edges[i];
+       return inedges[i];
 }
 
-unsigned int CycleNode::getNumBackEdges() const
+/** @returns The number of edges leaving this CycleNode */
+unsigned int CycleNode::getNumInEdges() const
 {
-       return back_edges.size();
+       return inedges.size();
 }
 
 /**
@@ -315,14 +373,13 @@ unsigned int CycleNode::getNumBackEdges() const
  * @param node The node to which we add a directed edge
  * @return True if this edge is a new edge; false otherwise
  */
-bool CycleNode::addEdge(CycleNode *node)
+void CycleNode::addEdge(CycleNode *node)
 {
-       for (unsigned int i = 0; i < edges.size(); i++)
+       for (unsigned int i = 0;i < edges.size();i++)
                if (edges[i] == node)
-                       return false;
+                       return;
        edges.push_back(node);
-       node->back_edges.push_back(this);
-       return true;
+       node->inedges.push_back(this);
 }
 
 /** @returns the RMW CycleNode that reads from the current CycleNode */