Add error propagation layer. Patch #5916, slightly revised.
[pspp-builds.git] / src / libpspp / taint.c
diff --git a/src/libpspp/taint.c b/src/libpspp/taint.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c6ccc11
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,309 @@
+/* PSPP - computes sample statistics.
+   Copyright (C) 2007 Free Software Foundation, Inc.
+
+   This program is free software; you can redistribute it and/or
+   modify it under the terms of the GNU General Public License as
+   published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
+   License, or (at your option) any later version.
+
+   This program is distributed in the hope that it will be useful, but
+   WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+   General Public License for more details.
+
+   You should have received a copy of the GNU General Public License
+   along with this program; if not, write to the Free Software
+   Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
+   02110-1301, USA. */
+
+#include <config.h>
+
+#include <libpspp/taint.h>
+
+#include <stddef.h>
+
+#include <libpspp/array.h>
+#include <libpspp/assertion.h>
+
+#include "xalloc.h"
+
+/* This code maintains two invariants:
+
+   1. If a node is tainted, then all of its successors are
+      tainted.
+
+   2. If a node is tainted, then it and all of its predecessors are
+      successor-tainted. */
+
+/* A list of pointers to taint structures. */
+struct taint_list 
+  {
+    size_t cnt;
+    struct taint **taints;
+  };
+
+static void taint_list_init (struct taint_list *);
+static void taint_list_destroy (struct taint_list *);
+static void taint_list_add (struct taint_list *, struct taint *);
+static void taint_list_remove (struct taint_list *, const struct taint *);
+
+/* A taint. */
+struct taint 
+  {
+    size_t ref_cnt;                     /* Number of owners. */
+    struct taint_list successors;       /* Successors in graph. */
+    struct taint_list predecessors;     /* Predecessors in graph. */
+    bool tainted;                       /* Is this node tainted? */
+    bool tainted_successor;             /* Is/was any derived taint tainted? */
+  };
+
+static void recursively_set_taint (struct taint *);
+static void recursively_set_tainted_successor (struct taint *);
+
+/* Creates and returns a new taint object. */
+struct taint *
+taint_create (void) 
+{
+  struct taint *taint = xmalloc (sizeof *taint);
+  taint->ref_cnt = 1;
+  taint_list_init (&taint->successors);
+  taint_list_init (&taint->predecessors);
+  taint->tainted = false;
+  taint->tainted_successor = false;
+  return taint;
+}
+
+/* Returns a clone of the given TAINT.
+   The new and old taint objects are logically indistinguishable,
+   as if they were the same object.  (In this implementation,
+   they are in fact the same object, but this is not a guarantee
+   made by the interface.) */
+struct taint *
+taint_clone (const struct taint *taint_) 
+{
+  struct taint *taint = (struct taint *) taint_;
+
+  assert (taint->ref_cnt > 0);
+  taint->ref_cnt++;
+  return taint;
+}
+
+/* Destroys the given TAINT.
+   Returns false if TAINT was tainted, true otherwise.
+   Any propagation relationships through TAINT are preserved.
+   That is, if A taints B and B taints C, then destroying B will
+   preserve the transitive relationship, so that tainting A will
+   still taint C. */
+bool
+taint_destroy (struct taint *taint) 
+{
+  bool was_tainted = taint_is_tainted (taint);
+  if (--taint->ref_cnt == 0)
+    {
+      size_t i, j;
+
+      for (i = 0; i < taint->predecessors.cnt; i++)
+        for (j = 0; j < taint->successors.cnt; j++)
+          taint_propagate (taint->predecessors.taints[i],
+                           taint->successors.taints[j]);
+
+      for (i = 0; i < taint->predecessors.cnt; i++)
+        taint_list_remove (&taint->predecessors.taints[i]->successors, taint);
+      for (i = 0; i < taint->successors.cnt; i++)
+        taint_list_remove (&taint->successors.taints[i]->predecessors, taint);
+
+      taint_list_destroy (&taint->successors);
+      taint_list_destroy (&taint->predecessors);
+      free (taint);
+    }
+  return !was_tainted;
+}
+
+/* Adds a propagation relationship from FROM to TO.  This means
+   that, should FROM ever become tainted, then TO will
+   automatically be marked tainted as well.  This takes effect
+   immediately: if FROM is currently tainted, then TO will be
+   tainted after the call completes.
+
+   Taint propagation is transitive: if A propagates to B and B
+   propagates to C, then tainting A taints both B and C.  Taint
+   propagation is not commutative: propagation from A to B does
+   not imply propagation from B to A.  Taint propagation is
+   robust against loops, so that if A propagates to B and vice
+   versa, whether directly or indirectly, then tainting either A
+   or B will cause the other to be tainted, without producing an
+   infinite loop. */
+void
+taint_propagate (const struct taint *from_, const struct taint *to_) 
+{
+  struct taint *from = (struct taint *) from_;
+  struct taint *to = (struct taint *) to_;
+  
+  if (from != to) 
+    {
+      taint_list_add (&from->successors, to);
+      taint_list_add (&to->predecessors, from);
+      if (from->tainted && !to->tainted)
+        recursively_set_taint (to);
+      else if (to->tainted_successor && !from->tainted_successor) 
+        recursively_set_tainted_successor (from);
+    }
+}
+
+/* Returns true if TAINT is tainted, false otherwise. */
+bool
+taint_is_tainted (const struct taint *taint) 
+{
+  return taint->tainted;
+}
+
+/* Marks TAINT tainted and propagates the taint to all of its
+   successors. */
+void
+taint_set_taint (const struct taint *taint_) 
+{
+  struct taint *taint = (struct taint *) taint_;
+  if (!taint->tainted)
+    recursively_set_taint (taint);
+}
+
+/* Returns true if TAINT is successor-tainted, that is, if it or
+   any of its successors is or ever has been tainted.  (A
+   "successor" of a taint object X is any taint object that can
+   be reached by following propagation relationships starting
+   from X.) */
+bool
+taint_has_tainted_successor (const struct taint *taint) 
+{
+  return taint->tainted_successor;
+}
+
+/* Attempts to reset the successor-taint on TAINT.  This is
+   successful only if TAINT currently has no tainted successor. */
+void
+taint_reset_successor_taint (const struct taint *taint_) 
+{
+  struct taint *taint = (struct taint *) taint_;
+
+  if (taint->tainted_successor) 
+    {
+      size_t i;
+
+      for (i = 0; i < taint->successors.cnt; i++) 
+        if (taint->successors.taints[i]->tainted_successor)
+          return;
+
+      taint->tainted_successor = false;
+    }
+}
+\f
+/* Initializes LIST as an empty list of taints. */
+static void
+taint_list_init (struct taint_list *list) 
+{
+  list->cnt = 0;
+  list->taints = NULL;
+}
+
+/* Destroys LIST. */
+static void
+taint_list_destroy (struct taint_list *list) 
+{
+  free (list->taints);
+}
+
+/* Returns true if TAINT is in LIST, false otherwise. */
+static bool
+taint_list_contains (const struct taint_list *list, const struct taint *taint) 
+{
+  size_t i;
+
+  for (i = 0; i < list->cnt; i++) 
+    if (list->taints[i] == taint)
+      return true;
+
+  return false;
+}
+
+/* Returns true if X is zero or a power of 2, false otherwise. */
+static bool
+is_zero_or_power_of_2 (size_t x) 
+{
+  return (x & (x - 1)) == 0;
+}
+
+/* Adds TAINT to LIST, if it isn't already in the list. */
+static void
+taint_list_add (struct taint_list *list, struct taint *taint) 
+{
+  if (!taint_list_contains (list, taint)) 
+    {
+      /* To save a few bytes of memory per list, we don't store
+         the list capacity as a separate member.  Instead, the
+         list capacity is always zero or a power of 2.  Thus, if
+         the list count is one of these threshold values, we need
+         to allocate more memory. */
+      if (is_zero_or_power_of_2 (list->cnt)) 
+        list->taints = xnrealloc (list->taints,
+                                  list->cnt == 0 ? 1 : 2 * list->cnt,
+                                  sizeof *list->taints);
+      list->taints[list->cnt++] = taint;
+    }
+}
+
+/* Removes TAINT from LIST (which must contain it). */
+static void
+taint_list_remove (struct taint_list *list, const struct taint *taint) 
+{
+  size_t i;
+
+  for (i = 0; i < list->cnt; i++) 
+    if (list->taints[i] == taint)
+      {
+        remove_element (list->taints, list->cnt, sizeof *list->taints, i);
+        list->cnt--;
+        return;
+      }
+
+  NOT_REACHED ();
+}
+\f
+/* Marks TAINT as tainted, as well as all of its successors
+   recursively.  Also marks TAINT's predecessors as
+   successor-tainted, recursively. */
+static void
+recursively_set_taint (struct taint *taint) 
+{
+  size_t i;
+  
+  taint->tainted = taint->tainted_successor = true;
+   for (i = 0; i < taint->successors.cnt; i++) 
+    {
+      struct taint *s = taint->successors.taints[i];
+      if (!s->tainted)
+        recursively_set_taint (s);
+    }
+  for (i = 0; i < taint->predecessors.cnt; i++)
+    {
+      struct taint *p = taint->predecessors.taints[i];
+      if (!p->tainted_successor)
+        recursively_set_tainted_successor (p);
+    }
+}
+
+/* Marks TAINT as successor-tainted, as well as all of its
+   predecessors recursively. */
+static void
+recursively_set_tainted_successor (struct taint *taint) 
+{
+  size_t i;
+  
+  taint->tainted_successor = true;
+  for (i = 0; i < taint->predecessors.cnt; i++)
+    {
+      struct taint *p = taint->predecessors.taints[i];
+      if (!p->tainted_successor)
+        recursively_set_tainted_successor (p);
+    }
+}
+