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 "hashtable.h"
  13 #include <vector>
  14 #include <inttypes.h>
  15 #include "config.h"
  16 #include "mymemory.h"
  17
  18 class Promise;
  19 class CycleNode;
  20 class ModelAction;
  21
  22 typedef std::vector< const Promise *, ModelAlloc<const Promise *> > promise_list_t;
  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 #endif
  49
  50         bool resolvePromise(ModelAction *reader, ModelAction *writer,
  51                         promise_list_t *mustResolve);
  52
  53         SNAPSHOTALLOC
  54  private:
  55         bool addNodeEdge(CycleNode *fromnode, CycleNode *tonode);
  56         void putNode(const ModelAction *act, CycleNode *node);
  57         void putNode(const Promise *promise, CycleNode *node);
  58         void erasePromiseNode(const Promise *promise);
  59         CycleNode * getNode(const ModelAction *act);
  60         CycleNode * getNode(const Promise *promise);
  61         CycleNode * getNode_noCreate(const ModelAction *act) const;
  62         CycleNode * getNode_noCreate(const Promise *promise) const;
  63         bool mergeNodes(CycleNode *node1, CycleNode *node2,
  64                         promise_list_t *mustMerge);
  65
  66         HashTable<const CycleNode *, const CycleNode *, uintptr_t, 4, model_malloc, model_calloc, model_free> *discovered;
  67
  68         /** @brief A table for mapping ModelActions to CycleNodes */
  69         HashTable<const ModelAction *, CycleNode *, uintptr_t, 4> actionToNode;
  70         /** @brief A table for mapping reader ModelActions to Promise
  71          *  CycleNodes */
  72         HashTable<const ModelAction *, CycleNode *, uintptr_t, 4> readerToPromiseNode;
  73
  74 #if SUPPORT_MOD_ORDER_DUMP
  75         std::vector<CycleNode *> nodeList;
  76 #endif
  77
  78         bool checkReachable(const CycleNode *from, const CycleNode *to) const;
  79
  80         /** @brief A flag: true if this graph contains cycles */
  81         bool hasCycles;
  82         bool oldCycles;
  83
  84         std::vector< CycleNode *, SnapshotAlloc<CycleNode *> > rollbackvector;
  85         std::vector< CycleNode *, SnapshotAlloc<CycleNode *> > rmwrollbackvector;
  86 };
  87
  88 /**
  89  * @brief A node within a CycleGraph; corresponds either to one ModelAction or
  90  * to a promised future value
  91  */
  92 class CycleNode {
  93  public:
  94         CycleNode(const ModelAction *act);
  95         CycleNode(const Promise *promise);
  96         bool addEdge(CycleNode *node);
  97         CycleNode * getEdge(unsigned int i) const;
  98         unsigned int getNumEdges() const;
  99         CycleNode * getBackEdge(unsigned int i) const;
 100         unsigned int getNumBackEdges() const;
 101         CycleNode * removeEdge();
 102         CycleNode * removeBackEdge();
 103
 104         bool setRMW(CycleNode *);
 105         CycleNode * getRMW() const;
 106         void clearRMW() { hasRMW = NULL; }
 107         const ModelAction * getAction() const { return action; }
 108         const Promise * getPromise() const { return promise; }
 109         bool is_promise() const { return !action; }
 110         void resolvePromise(const ModelAction *writer);
 111
 112         SNAPSHOTALLOC
 113  private:
 114         /** @brief The ModelAction that this node represents */
 115         const ModelAction *action;
 116
 117         /** @brief The promise represented by this node; only valid when action
 118          * is NULL */
 119         const Promise *promise;
 120
 121         /** @brief The edges leading out from this node */
 122         std::vector< CycleNode *, SnapshotAlloc<CycleNode *> > edges;
 123
 124         /** @brief The edges leading into this node */
 125         std::vector< CycleNode *, SnapshotAlloc<CycleNode *> > back_edges;
 126
 127         /** Pointer to a RMW node that reads from this node, or NULL, if none
 128          * exists */
 129         CycleNode *hasRMW;
 130 };
 131
 132 #endif /* __CYCLEGRAPH_H__ */