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 <inttypes.h>
  13 #include <stdio.h>
  14
  15 #include "hashtable.h"
  16 #include "config.h"
  17 #include "mymemory.h"
  18 #include "stl-model.h"
  19
  20 class Promise;
  21 class CycleNode;
  22 class ModelAction;
  23
  24 /** @brief A graph of Model Actions for tracking cycles. */
  25 class CycleGraph {
  26  public:
  27         CycleGraph();
  28         ~CycleGraph();
  29
  30         template <typename T, typename U>
  31         bool addEdge(const T *from, const U *to);
  32
  33         template <typename T>
  34         void addRMWEdge(const T *from, const ModelAction *rmw);
  35
  36         bool checkForCycles() const;
  37         bool checkPromise(const ModelAction *from, Promise *p) const;
  38
  39         template <typename T, typename U>
  40         bool checkReachable(const T *from, const U *to) const;
  41
  42         void startChanges();
  43         void commitChanges();
  44         void rollbackChanges();
  45 #if SUPPORT_MOD_ORDER_DUMP
  46         void dumpNodes(FILE *file) const;
  47         void dumpGraphToFile(const char *filename) const;
  48
  49         void dot_print_node(FILE *file, const ModelAction *act);
  50         template <typename T, typename U>
  51         void dot_print_edge(FILE *file, const T *from, const U *to, const char *prop);
  52 #endif
  53
  54         bool resolvePromise(const Promise *promise, ModelAction *writer);
  55
  56         SNAPSHOTALLOC
  57  private:
  58         bool addNodeEdge(CycleNode *fromnode, CycleNode *tonode);
  59         void putNode(const ModelAction *act, CycleNode *node);
  60         void putNode(const Promise *promise, CycleNode *node);
  61         void erasePromiseNode(const Promise *promise);
  62         CycleNode * getNode(const ModelAction *act);
  63         CycleNode * getNode(const Promise *promise);
  64         CycleNode * getNode_noCreate(const ModelAction *act) const;
  65         CycleNode * getNode_noCreate(const Promise *promise) const;
  66         bool mergeNodes(CycleNode *node1, CycleNode *node2);
  67
  68         HashTable<const CycleNode *, const CycleNode *, uintptr_t, 4, model_malloc, model_calloc, model_free> *discovered;
  69         ModelVector<const CycleNode *> * queue;
  70
  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         SnapVector<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         /** @brief The previous value of CycleGraph::hasCycles, for rollback */
  86         bool oldCycles;
  87
  88         SnapVector<CycleNode *> rollbackvector;
  89         SnapVector<CycleNode *> rmwrollbackvector;
  90 };
  91
  92 /**
  93  * @brief A node within a CycleGraph; corresponds either to one ModelAction or
  94  * to a promised future value
  95  */
  96 class CycleNode {
  97  public:
  98         CycleNode(const ModelAction *act);
  99         CycleNode(const Promise *promise);
 100         bool addEdge(CycleNode *node);
 101         CycleNode * getEdge(unsigned int i) const;
 102         unsigned int getNumEdges() const;
 103         CycleNode * getBackEdge(unsigned int i) const;
 104         unsigned int getNumBackEdges() const;
 105         CycleNode * removeEdge();
 106         CycleNode * removeBackEdge();
 107
 108         bool setRMW(CycleNode *);
 109         CycleNode * getRMW() const;
 110         void clearRMW() { hasRMW = NULL; }
 111         const ModelAction * getAction() const { return action; }
 112         const Promise * getPromise() const { return promise; }
 113         bool is_promise() const { return !action; }
 114         void resolvePromise(const ModelAction *writer);
 115
 116         SNAPSHOTALLOC
 117  private:
 118         /** @brief The ModelAction that this node represents */
 119         const ModelAction *action;
 120
 121         /** @brief The promise represented by this node; only valid when action
 122          * is NULL */
 123         const Promise *promise;
 124
 125         /** @brief The edges leading out from this node */
 126         SnapVector<CycleNode *> edges;
 127
 128         /** @brief The edges leading into this node */
 129         SnapVector<CycleNode *> back_edges;
 130
 131         /** Pointer to a RMW node that reads from this node, or NULL, if none
 132          * exists */
 133         CycleNode *hasRMW;
 134 };
 135
 136 #endif /* __CYCLEGRAPH_H__ */