]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - compiler/rustc_query_system/src/dep_graph/graph.rs
Move key recovering into force_query.
[rust.git] / compiler / rustc_query_system / src / dep_graph / graph.rs
1 use rustc_data_structures::fingerprint::Fingerprint;
2 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
3 use rustc_data_structures::profiling::QueryInvocationId;
4 use rustc_data_structures::profiling::SelfProfilerRef;
5 use rustc_data_structures::sharded::{self, Sharded};
6 use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, StableHasher};
7 use rustc_data_structures::steal::Steal;
8 use rustc_data_structures::sync::{AtomicU32, AtomicU64, Lock, Lrc, Ordering};
9 use rustc_data_structures::unlikely;
10 use rustc_errors::Diagnostic;
11 use rustc_index::vec::IndexVec;
12 use rustc_serialize::opaque::{FileEncodeResult, FileEncoder};
13
14 use parking_lot::{Condvar, Mutex};
15 use smallvec::{smallvec, SmallVec};
16 use std::collections::hash_map::Entry;
17 use std::hash::Hash;
18 use std::marker::PhantomData;
19 use std::mem;
20 use std::sync::atomic::Ordering::Relaxed;
21
22 use super::prev::PreviousDepGraph;
23 use super::query::DepGraphQuery;
24 use super::serialized::{GraphEncoder, SerializedDepNodeIndex};
25 use super::{DepContext, DepKind, DepNode, HasDepContext, WorkProductId};
26 use crate::query::QueryContext;
27
28 #[cfg(debug_assertions)]
29 use {super::debug::EdgeFilter, std::env};
30
31 #[derive(Clone)]
32 pub struct DepGraph<K: DepKind> {
33     data: Option<Lrc<DepGraphData<K>>>,
34
35     /// This field is used for assigning DepNodeIndices when running in
36     /// non-incremental mode. Even in non-incremental mode we make sure that
37     /// each task has a `DepNodeIndex` that uniquely identifies it. This unique
38     /// ID is used for self-profiling.
39     virtual_dep_node_index: Lrc<AtomicU32>,
40 }
41
42 rustc_index::newtype_index! {
43     pub struct DepNodeIndex { .. }
44 }
45
46 impl DepNodeIndex {
47     pub const INVALID: DepNodeIndex = DepNodeIndex::MAX;
48 }
49
50 impl std::convert::From<DepNodeIndex> for QueryInvocationId {
51     #[inline]
52     fn from(dep_node_index: DepNodeIndex) -> Self {
53         QueryInvocationId(dep_node_index.as_u32())
54     }
55 }
56
57 #[derive(PartialEq)]
58 pub enum DepNodeColor {
59     Red,
60     Green(DepNodeIndex),
61 }
62
63 impl DepNodeColor {
64     pub fn is_green(self) -> bool {
65         match self {
66             DepNodeColor::Red => false,
67             DepNodeColor::Green(_) => true,
68         }
69     }
70 }
71
72 struct DepGraphData<K: DepKind> {
73     /// The new encoding of the dependency graph, optimized for red/green
74     /// tracking. The `current` field is the dependency graph of only the
75     /// current compilation session: We don't merge the previous dep-graph into
76     /// current one anymore, but we do reference shared data to save space.
77     current: CurrentDepGraph<K>,
78
79     /// The dep-graph from the previous compilation session. It contains all
80     /// nodes and edges as well as all fingerprints of nodes that have them.
81     previous: PreviousDepGraph<K>,
82
83     colors: DepNodeColorMap,
84
85     /// A set of loaded diagnostics that is in the progress of being emitted.
86     emitting_diagnostics: Mutex<FxHashSet<DepNodeIndex>>,
87
88     /// Used to wait for diagnostics to be emitted.
89     emitting_diagnostics_cond_var: Condvar,
90
91     /// When we load, there may be `.o` files, cached MIR, or other such
92     /// things available to us. If we find that they are not dirty, we
93     /// load the path to the file storing those work-products here into
94     /// this map. We can later look for and extract that data.
95     previous_work_products: FxHashMap<WorkProductId, WorkProduct>,
96
97     dep_node_debug: Lock<FxHashMap<DepNode<K>, String>>,
98 }
99
100 pub fn hash_result<HashCtxt, R>(hcx: &mut HashCtxt, result: &R) -> Option<Fingerprint>
101 where
102     R: HashStable<HashCtxt>,
103 {
104     let mut stable_hasher = StableHasher::new();
105     result.hash_stable(hcx, &mut stable_hasher);
106
107     Some(stable_hasher.finish())
108 }
109
110 impl<K: DepKind> DepGraph<K> {
111     pub fn new(
112         prev_graph: PreviousDepGraph<K>,
113         prev_work_products: FxHashMap<WorkProductId, WorkProduct>,
114         encoder: FileEncoder,
115         record_graph: bool,
116         record_stats: bool,
117     ) -> DepGraph<K> {
118         let prev_graph_node_count = prev_graph.node_count();
119
120         DepGraph {
121             data: Some(Lrc::new(DepGraphData {
122                 previous_work_products: prev_work_products,
123                 dep_node_debug: Default::default(),
124                 current: CurrentDepGraph::new(
125                     prev_graph_node_count,
126                     encoder,
127                     record_graph,
128                     record_stats,
129                 ),
130                 emitting_diagnostics: Default::default(),
131                 emitting_diagnostics_cond_var: Condvar::new(),
132                 previous: prev_graph,
133                 colors: DepNodeColorMap::new(prev_graph_node_count),
134             })),
135             virtual_dep_node_index: Lrc::new(AtomicU32::new(0)),
136         }
137     }
138
139     pub fn new_disabled() -> DepGraph<K> {
140         DepGraph { data: None, virtual_dep_node_index: Lrc::new(AtomicU32::new(0)) }
141     }
142
143     /// Returns `true` if we are actually building the full dep-graph, and `false` otherwise.
144     #[inline]
145     pub fn is_fully_enabled(&self) -> bool {
146         self.data.is_some()
147     }
148
149     pub fn with_query(&self, f: impl Fn(&DepGraphQuery<K>)) {
150         if let Some(data) = &self.data {
151             data.current.encoder.borrow().with_query(f)
152         }
153     }
154
155     pub fn assert_ignored(&self) {
156         if let Some(..) = self.data {
157             K::read_deps(|task_deps| {
158                 assert!(task_deps.is_none(), "expected no task dependency tracking");
159             })
160         }
161     }
162
163     pub fn with_ignore<OP, R>(&self, op: OP) -> R
164     where
165         OP: FnOnce() -> R,
166     {
167         K::with_deps(None, op)
168     }
169
170     /// Starts a new dep-graph task. Dep-graph tasks are specified
171     /// using a free function (`task`) and **not** a closure -- this
172     /// is intentional because we want to exercise tight control over
173     /// what state they have access to. In particular, we want to
174     /// prevent implicit 'leaks' of tracked state into the task (which
175     /// could then be read without generating correct edges in the
176     /// dep-graph -- see the [rustc dev guide] for more details on
177     /// the dep-graph). To this end, the task function gets exactly two
178     /// pieces of state: the context `cx` and an argument `arg`. Both
179     /// of these bits of state must be of some type that implements
180     /// `DepGraphSafe` and hence does not leak.
181     ///
182     /// The choice of two arguments is not fundamental. One argument
183     /// would work just as well, since multiple values can be
184     /// collected using tuples. However, using two arguments works out
185     /// to be quite convenient, since it is common to need a context
186     /// (`cx`) and some argument (e.g., a `DefId` identifying what
187     /// item to process).
188     ///
189     /// For cases where you need some other number of arguments:
190     ///
191     /// - If you only need one argument, just use `()` for the `arg`
192     ///   parameter.
193     /// - If you need 3+ arguments, use a tuple for the
194     ///   `arg` parameter.
195     ///
196     /// [rustc dev guide]: https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/incremental-compilation.html
197     pub fn with_task<Ctxt: HasDepContext<DepKind = K>, A, R>(
198         &self,
199         key: DepNode<K>,
200         cx: Ctxt,
201         arg: A,
202         task: fn(Ctxt, A) -> R,
203         hash_result: impl FnOnce(&mut Ctxt::StableHashingContext, &R) -> Option<Fingerprint>,
204     ) -> (R, DepNodeIndex) {
205         self.with_task_impl(
206             key,
207             cx,
208             arg,
209             task,
210             |_key| {
211                 Some(TaskDeps {
212                     #[cfg(debug_assertions)]
213                     node: Some(_key),
214                     reads: SmallVec::new(),
215                     read_set: Default::default(),
216                     phantom_data: PhantomData,
217                 })
218             },
219             hash_result,
220         )
221     }
222
223     fn with_task_impl<Ctxt: HasDepContext<DepKind = K>, A, R>(
224         &self,
225         key: DepNode<K>,
226         cx: Ctxt,
227         arg: A,
228         task: fn(Ctxt, A) -> R,
229         create_task: fn(DepNode<K>) -> Option<TaskDeps<K>>,
230         hash_result: impl FnOnce(&mut Ctxt::StableHashingContext, &R) -> Option<Fingerprint>,
231     ) -> (R, DepNodeIndex) {
232         if let Some(ref data) = self.data {
233             let dcx = cx.dep_context();
234             let task_deps = create_task(key).map(Lock::new);
235             let result = K::with_deps(task_deps.as_ref(), || task(cx, arg));
236             let edges = task_deps.map_or_else(|| smallvec![], |lock| lock.into_inner().reads);
237
238             let mut hcx = dcx.create_stable_hashing_context();
239             let current_fingerprint = hash_result(&mut hcx, &result);
240
241             let print_status = cfg!(debug_assertions) && dcx.sess().opts.debugging_opts.dep_tasks;
242
243             // Intern the new `DepNode`.
244             let (dep_node_index, prev_and_color) = data.current.intern_node(
245                 dcx.profiler(),
246                 &data.previous,
247                 key,
248                 edges,
249                 current_fingerprint,
250                 print_status,
251             );
252
253             if let Some((prev_index, color)) = prev_and_color {
254                 debug_assert!(
255                     data.colors.get(prev_index).is_none(),
256                     "DepGraph::with_task() - Duplicate DepNodeColor \
257                             insertion for {:?}",
258                     key
259                 );
260
261                 data.colors.insert(prev_index, color);
262             }
263
264             (result, dep_node_index)
265         } else {
266             // Incremental compilation is turned off. We just execute the task
267             // without tracking. We still provide a dep-node index that uniquely
268             // identifies the task so that we have a cheap way of referring to
269             // the query for self-profiling.
270             (task(cx, arg), self.next_virtual_depnode_index())
271         }
272     }
273
274     /// Executes something within an "anonymous" task, that is, a task the
275     /// `DepNode` of which is determined by the list of inputs it read from.
276     pub fn with_anon_task<Ctxt: DepContext<DepKind = K>, OP, R>(
277         &self,
278         cx: Ctxt,
279         dep_kind: K,
280         op: OP,
281     ) -> (R, DepNodeIndex)
282     where
283         OP: FnOnce() -> R,
284     {
285         debug_assert!(!dep_kind.is_eval_always());
286
287         if let Some(ref data) = self.data {
288             let task_deps = Lock::new(TaskDeps::default());
289             let result = K::with_deps(Some(&task_deps), op);
290             let task_deps = task_deps.into_inner();
291
292             // The dep node indices are hashed here instead of hashing the dep nodes of the
293             // dependencies. These indices may refer to different nodes per session, but this isn't
294             // a problem here because we that ensure the final dep node hash is per session only by
295             // combining it with the per session random number `anon_id_seed`. This hash only need
296             // to map the dependencies to a single value on a per session basis.
297             let mut hasher = StableHasher::new();
298             task_deps.reads.hash(&mut hasher);
299
300             let target_dep_node = DepNode {
301                 kind: dep_kind,
302                 // Fingerprint::combine() is faster than sending Fingerprint
303                 // through the StableHasher (at least as long as StableHasher
304                 // is so slow).
305                 hash: data.current.anon_id_seed.combine(hasher.finish()).into(),
306             };
307
308             let dep_node_index = data.current.intern_new_node(
309                 cx.profiler(),
310                 target_dep_node,
311                 task_deps.reads,
312                 Fingerprint::ZERO,
313             );
314
315             (result, dep_node_index)
316         } else {
317             (op(), self.next_virtual_depnode_index())
318         }
319     }
320
321     /// Executes something within an "eval-always" task which is a task
322     /// that runs whenever anything changes.
323     pub fn with_eval_always_task<Ctxt: HasDepContext<DepKind = K>, A, R>(
324         &self,
325         key: DepNode<K>,
326         cx: Ctxt,
327         arg: A,
328         task: fn(Ctxt, A) -> R,
329         hash_result: impl FnOnce(&mut Ctxt::StableHashingContext, &R) -> Option<Fingerprint>,
330     ) -> (R, DepNodeIndex) {
331         self.with_task_impl(key, cx, arg, task, |_| None, hash_result)
332     }
333
334     #[inline]
335     pub fn read_index(&self, dep_node_index: DepNodeIndex) {
336         if let Some(ref data) = self.data {
337             K::read_deps(|task_deps| {
338                 if let Some(task_deps) = task_deps {
339                     let mut task_deps = task_deps.lock();
340                     let task_deps = &mut *task_deps;
341                     if cfg!(debug_assertions) {
342                         data.current.total_read_count.fetch_add(1, Relaxed);
343                     }
344
345                     // As long as we only have a low number of reads we can avoid doing a hash
346                     // insert and potentially allocating/reallocating the hashmap
347                     let new_read = if task_deps.reads.len() < TASK_DEPS_READS_CAP {
348                         task_deps.reads.iter().all(|other| *other != dep_node_index)
349                     } else {
350                         task_deps.read_set.insert(dep_node_index)
351                     };
352                     if new_read {
353                         task_deps.reads.push(dep_node_index);
354                         if task_deps.reads.len() == TASK_DEPS_READS_CAP {
355                             // Fill `read_set` with what we have so far so we can use the hashset
356                             // next time
357                             task_deps.read_set.extend(task_deps.reads.iter().copied());
358                         }
359
360                         #[cfg(debug_assertions)]
361                         {
362                             if let Some(target) = task_deps.node {
363                                 if let Some(ref forbidden_edge) = data.current.forbidden_edge {
364                                     let src = forbidden_edge.index_to_node.lock()[&dep_node_index];
365                                     if forbidden_edge.test(&src, &target) {
366                                         panic!("forbidden edge {:?} -> {:?} created", src, target)
367                                     }
368                                 }
369                             }
370                         }
371                     } else if cfg!(debug_assertions) {
372                         data.current.total_duplicate_read_count.fetch_add(1, Relaxed);
373                     }
374                 }
375             })
376         }
377     }
378
379     #[inline]
380     pub fn dep_node_index_of(&self, dep_node: &DepNode<K>) -> DepNodeIndex {
381         self.dep_node_index_of_opt(dep_node).unwrap()
382     }
383
384     #[inline]
385     pub fn dep_node_index_of_opt(&self, dep_node: &DepNode<K>) -> Option<DepNodeIndex> {
386         let data = self.data.as_ref().unwrap();
387         let current = &data.current;
388
389         if let Some(prev_index) = data.previous.node_to_index_opt(dep_node) {
390             current.prev_index_to_index.lock()[prev_index]
391         } else {
392             current.new_node_to_index.get_shard_by_value(dep_node).lock().get(dep_node).copied()
393         }
394     }
395
396     #[inline]
397     pub fn dep_node_exists(&self, dep_node: &DepNode<K>) -> bool {
398         self.data.is_some() && self.dep_node_index_of_opt(dep_node).is_some()
399     }
400
401     pub fn prev_fingerprint_of(&self, dep_node: &DepNode<K>) -> Option<Fingerprint> {
402         self.data.as_ref().unwrap().previous.fingerprint_of(dep_node)
403     }
404
405     /// Checks whether a previous work product exists for `v` and, if
406     /// so, return the path that leads to it. Used to skip doing work.
407     pub fn previous_work_product(&self, v: &WorkProductId) -> Option<WorkProduct> {
408         self.data.as_ref().and_then(|data| data.previous_work_products.get(v).cloned())
409     }
410
411     /// Access the map of work-products created during the cached run. Only
412     /// used during saving of the dep-graph.
413     pub fn previous_work_products(&self) -> &FxHashMap<WorkProductId, WorkProduct> {
414         &self.data.as_ref().unwrap().previous_work_products
415     }
416
417     #[inline(always)]
418     pub fn register_dep_node_debug_str<F>(&self, dep_node: DepNode<K>, debug_str_gen: F)
419     where
420         F: FnOnce() -> String,
421     {
422         let dep_node_debug = &self.data.as_ref().unwrap().dep_node_debug;
423
424         if dep_node_debug.borrow().contains_key(&dep_node) {
425             return;
426         }
427         let debug_str = debug_str_gen();
428         dep_node_debug.borrow_mut().insert(dep_node, debug_str);
429     }
430
431     pub fn dep_node_debug_str(&self, dep_node: DepNode<K>) -> Option<String> {
432         self.data.as_ref()?.dep_node_debug.borrow().get(&dep_node).cloned()
433     }
434
435     fn node_color(&self, dep_node: &DepNode<K>) -> Option<DepNodeColor> {
436         if let Some(ref data) = self.data {
437             if let Some(prev_index) = data.previous.node_to_index_opt(dep_node) {
438                 return data.colors.get(prev_index);
439             } else {
440                 // This is a node that did not exist in the previous compilation session.
441                 return None;
442             }
443         }
444
445         None
446     }
447
448     /// Try to read a node index for the node dep_node.
449     /// A node will have an index, when it's already been marked green, or when we can mark it
450     /// green. This function will mark the current task as a reader of the specified node, when
451     /// a node index can be found for that node.
452     pub fn try_mark_green_and_read<Ctxt: QueryContext<DepKind = K>>(
453         &self,
454         tcx: Ctxt,
455         dep_node: &DepNode<K>,
456     ) -> Option<(SerializedDepNodeIndex, DepNodeIndex)> {
457         self.try_mark_green(tcx, dep_node).map(|(prev_index, dep_node_index)| {
458             debug_assert!(self.is_green(&dep_node));
459             self.read_index(dep_node_index);
460             (prev_index, dep_node_index)
461         })
462     }
463
464     pub fn try_mark_green<Ctxt: QueryContext<DepKind = K>>(
465         &self,
466         tcx: Ctxt,
467         dep_node: &DepNode<K>,
468     ) -> Option<(SerializedDepNodeIndex, DepNodeIndex)> {
469         debug_assert!(!dep_node.kind.is_eval_always());
470
471         // Return None if the dep graph is disabled
472         let data = self.data.as_ref()?;
473
474         // Return None if the dep node didn't exist in the previous session
475         let prev_index = data.previous.node_to_index_opt(dep_node)?;
476
477         match data.colors.get(prev_index) {
478             Some(DepNodeColor::Green(dep_node_index)) => Some((prev_index, dep_node_index)),
479             Some(DepNodeColor::Red) => None,
480             None => {
481                 // This DepNode and the corresponding query invocation existed
482                 // in the previous compilation session too, so we can try to
483                 // mark it as green by recursively marking all of its
484                 // dependencies green.
485                 self.try_mark_previous_green(tcx, data, prev_index, &dep_node)
486                     .map(|dep_node_index| (prev_index, dep_node_index))
487             }
488         }
489     }
490
491     /// Try to mark a dep-node which existed in the previous compilation session as green.
492     fn try_mark_previous_green<Ctxt: QueryContext<DepKind = K>>(
493         &self,
494         tcx: Ctxt,
495         data: &DepGraphData<K>,
496         prev_dep_node_index: SerializedDepNodeIndex,
497         dep_node: &DepNode<K>,
498     ) -> Option<DepNodeIndex> {
499         debug!("try_mark_previous_green({:?}) - BEGIN", dep_node);
500
501         #[cfg(not(parallel_compiler))]
502         {
503             debug_assert!(!self.dep_node_exists(dep_node));
504             debug_assert!(data.colors.get(prev_dep_node_index).is_none());
505         }
506
507         // We never try to mark eval_always nodes as green
508         debug_assert!(!dep_node.kind.is_eval_always());
509
510         debug_assert_eq!(data.previous.index_to_node(prev_dep_node_index), *dep_node);
511
512         let prev_deps = data.previous.edge_targets_from(prev_dep_node_index);
513
514         for &dep_dep_node_index in prev_deps {
515             let dep_dep_node_color = data.colors.get(dep_dep_node_index);
516
517             match dep_dep_node_color {
518                 Some(DepNodeColor::Green(_)) => {
519                     // This dependency has been marked as green before, we are
520                     // still fine and can continue with checking the other
521                     // dependencies.
522                     debug!(
523                         "try_mark_previous_green({:?}) --- found dependency {:?} to \
524                             be immediately green",
525                         dep_node,
526                         data.previous.index_to_node(dep_dep_node_index)
527                     );
528                 }
529                 Some(DepNodeColor::Red) => {
530                     // We found a dependency the value of which has changed
531                     // compared to the previous compilation session. We cannot
532                     // mark the DepNode as green and also don't need to bother
533                     // with checking any of the other dependencies.
534                     debug!(
535                         "try_mark_previous_green({:?}) - END - dependency {:?} was \
536                             immediately red",
537                         dep_node,
538                         data.previous.index_to_node(dep_dep_node_index)
539                     );
540                     return None;
541                 }
542                 None => {
543                     let dep_dep_node = &data.previous.index_to_node(dep_dep_node_index);
544
545                     // We don't know the state of this dependency. If it isn't
546                     // an eval_always node, let's try to mark it green recursively.
547                     if !dep_dep_node.kind.is_eval_always() {
548                         debug!(
549                             "try_mark_previous_green({:?}) --- state of dependency {:?} ({}) \
550                                  is unknown, trying to mark it green",
551                             dep_node, dep_dep_node, dep_dep_node.hash,
552                         );
553
554                         let node_index = self.try_mark_previous_green(
555                             tcx,
556                             data,
557                             dep_dep_node_index,
558                             dep_dep_node,
559                         );
560                         if node_index.is_some() {
561                             debug!(
562                                 "try_mark_previous_green({:?}) --- managed to MARK \
563                                     dependency {:?} as green",
564                                 dep_node, dep_dep_node
565                             );
566                             continue;
567                         }
568                     }
569
570                     // We failed to mark it green, so we try to force the query.
571                     debug!(
572                         "try_mark_previous_green({:?}) --- trying to force \
573                             dependency {:?}",
574                         dep_node, dep_dep_node
575                     );
576                     if tcx.try_force_from_dep_node(dep_dep_node) {
577                         let dep_dep_node_color = data.colors.get(dep_dep_node_index);
578
579                         match dep_dep_node_color {
580                             Some(DepNodeColor::Green(_)) => {
581                                 debug!(
582                                     "try_mark_previous_green({:?}) --- managed to \
583                                         FORCE dependency {:?} to green",
584                                     dep_node, dep_dep_node
585                                 );
586                             }
587                             Some(DepNodeColor::Red) => {
588                                 debug!(
589                                     "try_mark_previous_green({:?}) - END - \
590                                         dependency {:?} was red after forcing",
591                                     dep_node, dep_dep_node
592                                 );
593                                 return None;
594                             }
595                             None => {
596                                 if !tcx.dep_context().sess().has_errors_or_delayed_span_bugs() {
597                                     panic!(
598                                         "try_mark_previous_green() - Forcing the DepNode \
599                                           should have set its color"
600                                     )
601                                 } else {
602                                     // If the query we just forced has resulted in
603                                     // some kind of compilation error, we cannot rely on
604                                     // the dep-node color having been properly updated.
605                                     // This means that the query system has reached an
606                                     // invalid state. We let the compiler continue (by
607                                     // returning `None`) so it can emit error messages
608                                     // and wind down, but rely on the fact that this
609                                     // invalid state will not be persisted to the
610                                     // incremental compilation cache because of
611                                     // compilation errors being present.
612                                     debug!(
613                                         "try_mark_previous_green({:?}) - END - \
614                                             dependency {:?} resulted in compilation error",
615                                         dep_node, dep_dep_node
616                                     );
617                                     return None;
618                                 }
619                             }
620                         }
621                     } else {
622                         // The DepNode could not be forced.
623                         debug!(
624                             "try_mark_previous_green({:?}) - END - dependency {:?} \
625                                 could not be forced",
626                             dep_node, dep_dep_node
627                         );
628                         return None;
629                     }
630                 }
631             }
632         }
633
634         // If we got here without hitting a `return` that means that all
635         // dependencies of this DepNode could be marked as green. Therefore we
636         // can also mark this DepNode as green.
637
638         // There may be multiple threads trying to mark the same dep node green concurrently
639
640         // We allocating an entry for the node in the current dependency graph and
641         // adding all the appropriate edges imported from the previous graph
642         let dep_node_index = data.current.promote_node_and_deps_to_current(
643             tcx.dep_context().profiler(),
644             &data.previous,
645             prev_dep_node_index,
646         );
647
648         // ... emitting any stored diagnostic ...
649
650         // FIXME: Store the fact that a node has diagnostics in a bit in the dep graph somewhere
651         // Maybe store a list on disk and encode this fact in the DepNodeState
652         let diagnostics = tcx.load_diagnostics(prev_dep_node_index);
653
654         #[cfg(not(parallel_compiler))]
655         debug_assert!(
656             data.colors.get(prev_dep_node_index).is_none(),
657             "DepGraph::try_mark_previous_green() - Duplicate DepNodeColor \
658                       insertion for {:?}",
659             dep_node
660         );
661
662         if unlikely!(!diagnostics.is_empty()) {
663             self.emit_diagnostics(tcx, data, dep_node_index, prev_dep_node_index, diagnostics);
664         }
665
666         // ... and finally storing a "Green" entry in the color map.
667         // Multiple threads can all write the same color here
668         data.colors.insert(prev_dep_node_index, DepNodeColor::Green(dep_node_index));
669
670         debug!("try_mark_previous_green({:?}) - END - successfully marked as green", dep_node);
671         Some(dep_node_index)
672     }
673
674     /// Atomically emits some loaded diagnostics.
675     /// This may be called concurrently on multiple threads for the same dep node.
676     #[cold]
677     #[inline(never)]
678     fn emit_diagnostics<Ctxt: QueryContext<DepKind = K>>(
679         &self,
680         tcx: Ctxt,
681         data: &DepGraphData<K>,
682         dep_node_index: DepNodeIndex,
683         prev_dep_node_index: SerializedDepNodeIndex,
684         diagnostics: Vec<Diagnostic>,
685     ) {
686         let mut emitting = data.emitting_diagnostics.lock();
687
688         if data.colors.get(prev_dep_node_index) == Some(DepNodeColor::Green(dep_node_index)) {
689             // The node is already green so diagnostics must have been emitted already
690             return;
691         }
692
693         if emitting.insert(dep_node_index) {
694             // We were the first to insert the node in the set so this thread
695             // must emit the diagnostics and signal other potentially waiting
696             // threads after.
697             mem::drop(emitting);
698
699             // Promote the previous diagnostics to the current session.
700             tcx.store_diagnostics(dep_node_index, diagnostics.clone().into());
701
702             let handle = tcx.dep_context().sess().diagnostic();
703
704             for diagnostic in diagnostics {
705                 handle.emit_diagnostic(&diagnostic);
706             }
707
708             // Mark the node as green now that diagnostics are emitted
709             data.colors.insert(prev_dep_node_index, DepNodeColor::Green(dep_node_index));
710
711             // Remove the node from the set
712             data.emitting_diagnostics.lock().remove(&dep_node_index);
713
714             // Wake up waiters
715             data.emitting_diagnostics_cond_var.notify_all();
716         } else {
717             // We must wait for the other thread to finish emitting the diagnostic
718
719             loop {
720                 data.emitting_diagnostics_cond_var.wait(&mut emitting);
721                 if data.colors.get(prev_dep_node_index) == Some(DepNodeColor::Green(dep_node_index))
722                 {
723                     break;
724                 }
725             }
726         }
727     }
728
729     // Returns true if the given node has been marked as red during the
730     // current compilation session. Used in various assertions
731     pub fn is_red(&self, dep_node: &DepNode<K>) -> bool {
732         self.node_color(dep_node) == Some(DepNodeColor::Red)
733     }
734
735     // Returns true if the given node has been marked as green during the
736     // current compilation session. Used in various assertions
737     pub fn is_green(&self, dep_node: &DepNode<K>) -> bool {
738         self.node_color(dep_node).map_or(false, |c| c.is_green())
739     }
740
741     // This method loads all on-disk cacheable query results into memory, so
742     // they can be written out to the new cache file again. Most query results
743     // will already be in memory but in the case where we marked something as
744     // green but then did not need the value, that value will never have been
745     // loaded from disk.
746     //
747     // This method will only load queries that will end up in the disk cache.
748     // Other queries will not be executed.
749     pub fn exec_cache_promotions<Ctxt: QueryContext<DepKind = K>>(&self, qcx: Ctxt) {
750         let tcx = qcx.dep_context();
751         let _prof_timer = tcx.profiler().generic_activity("incr_comp_query_cache_promotion");
752
753         let data = self.data.as_ref().unwrap();
754         for prev_index in data.colors.values.indices() {
755             match data.colors.get(prev_index) {
756                 Some(DepNodeColor::Green(_)) => {
757                     let dep_node = data.previous.index_to_node(prev_index);
758                     qcx.try_load_from_on_disk_cache(&dep_node);
759                 }
760                 None | Some(DepNodeColor::Red) => {
761                     // We can skip red nodes because a node can only be marked
762                     // as red if the query result was recomputed and thus is
763                     // already in memory.
764                 }
765             }
766         }
767     }
768
769     // Register reused dep nodes (i.e. nodes we've marked red or green) with the context.
770     pub fn register_reused_dep_nodes<Ctxt: DepContext<DepKind = K>>(&self, tcx: Ctxt) {
771         let data = self.data.as_ref().unwrap();
772         for prev_index in data.colors.values.indices() {
773             match data.colors.get(prev_index) {
774                 Some(DepNodeColor::Red) | Some(DepNodeColor::Green(_)) => {
775                     let dep_node = data.previous.index_to_node(prev_index);
776                     tcx.register_reused_dep_node(&dep_node);
777                 }
778                 None => {}
779             }
780         }
781     }
782
783     pub fn print_incremental_info(&self) {
784         if let Some(data) = &self.data {
785             data.current.encoder.borrow().print_incremental_info(
786                 data.current.total_read_count.load(Relaxed),
787                 data.current.total_duplicate_read_count.load(Relaxed),
788             )
789         }
790     }
791
792     pub fn encode(&self, profiler: &SelfProfilerRef) -> FileEncodeResult {
793         if let Some(data) = &self.data {
794             data.current.encoder.steal().finish(profiler)
795         } else {
796             Ok(())
797         }
798     }
799
800     fn next_virtual_depnode_index(&self) -> DepNodeIndex {
801         let index = self.virtual_dep_node_index.fetch_add(1, Relaxed);
802         DepNodeIndex::from_u32(index)
803     }
804 }
805
806 /// A "work product" is an intermediate result that we save into the
807 /// incremental directory for later re-use. The primary example are
808 /// the object files that we save for each partition at code
809 /// generation time.
810 ///
811 /// Each work product is associated with a dep-node, representing the
812 /// process that produced the work-product. If that dep-node is found
813 /// to be dirty when we load up, then we will delete the work-product
814 /// at load time. If the work-product is found to be clean, then we
815 /// will keep a record in the `previous_work_products` list.
816 ///
817 /// In addition, work products have an associated hash. This hash is
818 /// an extra hash that can be used to decide if the work-product from
819 /// a previous compilation can be re-used (in addition to the dirty
820 /// edges check).
821 ///
822 /// As the primary example, consider the object files we generate for
823 /// each partition. In the first run, we create partitions based on
824 /// the symbols that need to be compiled. For each partition P, we
825 /// hash the symbols in P and create a `WorkProduct` record associated
826 /// with `DepNode::CodegenUnit(P)`; the hash is the set of symbols
827 /// in P.
828 ///
829 /// The next time we compile, if the `DepNode::CodegenUnit(P)` is
830 /// judged to be clean (which means none of the things we read to
831 /// generate the partition were found to be dirty), it will be loaded
832 /// into previous work products. We will then regenerate the set of
833 /// symbols in the partition P and hash them (note that new symbols
834 /// may be added -- for example, new monomorphizations -- even if
835 /// nothing in P changed!). We will compare that hash against the
836 /// previous hash. If it matches up, we can reuse the object file.
837 #[derive(Clone, Debug, Encodable, Decodable)]
838 pub struct WorkProduct {
839     pub cgu_name: String,
840     /// Saved file associated with this CGU.
841     pub saved_file: Option<String>,
842 }
843
844 // Index type for `DepNodeData`'s edges.
845 rustc_index::newtype_index! {
846     struct EdgeIndex { .. }
847 }
848
849 /// `CurrentDepGraph` stores the dependency graph for the current session. It
850 /// will be populated as we run queries or tasks. We never remove nodes from the
851 /// graph: they are only added.
852 ///
853 /// The nodes in it are identified by a `DepNodeIndex`. We avoid keeping the nodes
854 /// in memory.  This is important, because these graph structures are some of the
855 /// largest in the compiler.
856 ///
857 /// For this reason, we avoid storing `DepNode`s more than once as map
858 /// keys. The `new_node_to_index` map only contains nodes not in the previous
859 /// graph, and we map nodes in the previous graph to indices via a two-step
860 /// mapping. `PreviousDepGraph` maps from `DepNode` to `SerializedDepNodeIndex`,
861 /// and the `prev_index_to_index` vector (which is more compact and faster than
862 /// using a map) maps from `SerializedDepNodeIndex` to `DepNodeIndex`.
863 ///
864 /// This struct uses three locks internally. The `data`, `new_node_to_index`,
865 /// and `prev_index_to_index` fields are locked separately. Operations that take
866 /// a `DepNodeIndex` typically just access the `data` field.
867 ///
868 /// We only need to manipulate at most two locks simultaneously:
869 /// `new_node_to_index` and `data`, or `prev_index_to_index` and `data`. When
870 /// manipulating both, we acquire `new_node_to_index` or `prev_index_to_index`
871 /// first, and `data` second.
872 pub(super) struct CurrentDepGraph<K: DepKind> {
873     encoder: Steal<GraphEncoder<K>>,
874     new_node_to_index: Sharded<FxHashMap<DepNode<K>, DepNodeIndex>>,
875     prev_index_to_index: Lock<IndexVec<SerializedDepNodeIndex, Option<DepNodeIndex>>>,
876
877     /// Used to trap when a specific edge is added to the graph.
878     /// This is used for debug purposes and is only active with `debug_assertions`.
879     #[cfg(debug_assertions)]
880     forbidden_edge: Option<EdgeFilter<K>>,
881
882     /// Anonymous `DepNode`s are nodes whose IDs we compute from the list of
883     /// their edges. This has the beneficial side-effect that multiple anonymous
884     /// nodes can be coalesced into one without changing the semantics of the
885     /// dependency graph. However, the merging of nodes can lead to a subtle
886     /// problem during red-green marking: The color of an anonymous node from
887     /// the current session might "shadow" the color of the node with the same
888     /// ID from the previous session. In order to side-step this problem, we make
889     /// sure that anonymous `NodeId`s allocated in different sessions don't overlap.
890     /// This is implemented by mixing a session-key into the ID fingerprint of
891     /// each anon node. The session-key is just a random number generated when
892     /// the `DepGraph` is created.
893     anon_id_seed: Fingerprint,
894
895     /// These are simple counters that are for profiling and
896     /// debugging and only active with `debug_assertions`.
897     total_read_count: AtomicU64,
898     total_duplicate_read_count: AtomicU64,
899 }
900
901 impl<K: DepKind> CurrentDepGraph<K> {
902     fn new(
903         prev_graph_node_count: usize,
904         encoder: FileEncoder,
905         record_graph: bool,
906         record_stats: bool,
907     ) -> CurrentDepGraph<K> {
908         use std::time::{SystemTime, UNIX_EPOCH};
909
910         let duration = SystemTime::now().duration_since(UNIX_EPOCH).unwrap();
911         let nanos = duration.as_secs() * 1_000_000_000 + duration.subsec_nanos() as u64;
912         let mut stable_hasher = StableHasher::new();
913         nanos.hash(&mut stable_hasher);
914
915         #[cfg(debug_assertions)]
916         let forbidden_edge = match env::var("RUST_FORBID_DEP_GRAPH_EDGE") {
917             Ok(s) => match EdgeFilter::new(&s) {
918                 Ok(f) => Some(f),
919                 Err(err) => panic!("RUST_FORBID_DEP_GRAPH_EDGE invalid: {}", err),
920             },
921             Err(_) => None,
922         };
923
924         // We store a large collection of these in `prev_index_to_index` during
925         // non-full incremental builds, and want to ensure that the element size
926         // doesn't inadvertently increase.
927         static_assert_size!(Option<DepNodeIndex>, 4);
928
929         let new_node_count_estimate = 102 * prev_graph_node_count / 100 + 200;
930
931         CurrentDepGraph {
932             encoder: Steal::new(GraphEncoder::new(
933                 encoder,
934                 prev_graph_node_count,
935                 record_graph,
936                 record_stats,
937             )),
938             new_node_to_index: Sharded::new(|| {
939                 FxHashMap::with_capacity_and_hasher(
940                     new_node_count_estimate / sharded::SHARDS,
941                     Default::default(),
942                 )
943             }),
944             prev_index_to_index: Lock::new(IndexVec::from_elem_n(None, prev_graph_node_count)),
945             anon_id_seed: stable_hasher.finish(),
946             #[cfg(debug_assertions)]
947             forbidden_edge,
948             total_read_count: AtomicU64::new(0),
949             total_duplicate_read_count: AtomicU64::new(0),
950         }
951     }
952
953     #[cfg(debug_assertions)]
954     fn record_edge(&self, dep_node_index: DepNodeIndex, key: DepNode<K>) {
955         if let Some(forbidden_edge) = &self.forbidden_edge {
956             forbidden_edge.index_to_node.lock().insert(dep_node_index, key);
957         }
958     }
959
960     /// Writes the node to the current dep-graph and allocates a `DepNodeIndex` for it.
961     /// Assumes that this is a node that has no equivalent in the previous dep-graph.
962     fn intern_new_node(
963         &self,
964         profiler: &SelfProfilerRef,
965         key: DepNode<K>,
966         edges: EdgesVec,
967         current_fingerprint: Fingerprint,
968     ) -> DepNodeIndex {
969         match self.new_node_to_index.get_shard_by_value(&key).lock().entry(key) {
970             Entry::Occupied(entry) => *entry.get(),
971             Entry::Vacant(entry) => {
972                 let dep_node_index =
973                     self.encoder.borrow().send(profiler, key, current_fingerprint, edges);
974                 entry.insert(dep_node_index);
975                 #[cfg(debug_assertions)]
976                 self.record_edge(dep_node_index, key);
977                 dep_node_index
978             }
979         }
980     }
981
982     fn intern_node(
983         &self,
984         profiler: &SelfProfilerRef,
985         prev_graph: &PreviousDepGraph<K>,
986         key: DepNode<K>,
987         edges: EdgesVec,
988         fingerprint: Option<Fingerprint>,
989         print_status: bool,
990     ) -> (DepNodeIndex, Option<(SerializedDepNodeIndex, DepNodeColor)>) {
991         let print_status = cfg!(debug_assertions) && print_status;
992
993         if let Some(prev_index) = prev_graph.node_to_index_opt(&key) {
994             // Determine the color and index of the new `DepNode`.
995             if let Some(fingerprint) = fingerprint {
996                 if fingerprint == prev_graph.fingerprint_by_index(prev_index) {
997                     if print_status {
998                         eprintln!("[task::green] {:?}", key);
999                     }
1000
1001                     // This is a green node: it existed in the previous compilation,
1002                     // its query was re-executed, and it has the same result as before.
1003                     let mut prev_index_to_index = self.prev_index_to_index.lock();
1004
1005                     let dep_node_index = match prev_index_to_index[prev_index] {
1006                         Some(dep_node_index) => dep_node_index,
1007                         None => {
1008                             let dep_node_index =
1009                                 self.encoder.borrow().send(profiler, key, fingerprint, edges);
1010                             prev_index_to_index[prev_index] = Some(dep_node_index);
1011                             dep_node_index
1012                         }
1013                     };
1014
1015                     #[cfg(debug_assertions)]
1016                     self.record_edge(dep_node_index, key);
1017                     (dep_node_index, Some((prev_index, DepNodeColor::Green(dep_node_index))))
1018                 } else {
1019                     if print_status {
1020                         eprintln!("[task::red] {:?}", key);
1021                     }
1022
1023                     // This is a red node: it existed in the previous compilation, its query
1024                     // was re-executed, but it has a different result from before.
1025                     let mut prev_index_to_index = self.prev_index_to_index.lock();
1026
1027                     let dep_node_index = match prev_index_to_index[prev_index] {
1028                         Some(dep_node_index) => dep_node_index,
1029                         None => {
1030                             let dep_node_index =
1031                                 self.encoder.borrow().send(profiler, key, fingerprint, edges);
1032                             prev_index_to_index[prev_index] = Some(dep_node_index);
1033                             dep_node_index
1034                         }
1035                     };
1036
1037                     #[cfg(debug_assertions)]
1038                     self.record_edge(dep_node_index, key);
1039                     (dep_node_index, Some((prev_index, DepNodeColor::Red)))
1040                 }
1041             } else {
1042                 if print_status {
1043                     eprintln!("[task::unknown] {:?}", key);
1044                 }
1045
1046                 // This is a red node, effectively: it existed in the previous compilation
1047                 // session, its query was re-executed, but it doesn't compute a result hash
1048                 // (i.e. it represents a `no_hash` query), so we have no way of determining
1049                 // whether or not the result was the same as before.
1050                 let mut prev_index_to_index = self.prev_index_to_index.lock();
1051
1052                 let dep_node_index = match prev_index_to_index[prev_index] {
1053                     Some(dep_node_index) => dep_node_index,
1054                     None => {
1055                         let dep_node_index =
1056                             self.encoder.borrow().send(profiler, key, Fingerprint::ZERO, edges);
1057                         prev_index_to_index[prev_index] = Some(dep_node_index);
1058                         dep_node_index
1059                     }
1060                 };
1061
1062                 #[cfg(debug_assertions)]
1063                 self.record_edge(dep_node_index, key);
1064                 (dep_node_index, Some((prev_index, DepNodeColor::Red)))
1065             }
1066         } else {
1067             if print_status {
1068                 eprintln!("[task::new] {:?}", key);
1069             }
1070
1071             let fingerprint = fingerprint.unwrap_or(Fingerprint::ZERO);
1072
1073             // This is a new node: it didn't exist in the previous compilation session.
1074             let dep_node_index = self.intern_new_node(profiler, key, edges, fingerprint);
1075
1076             (dep_node_index, None)
1077         }
1078     }
1079
1080     fn promote_node_and_deps_to_current(
1081         &self,
1082         profiler: &SelfProfilerRef,
1083         prev_graph: &PreviousDepGraph<K>,
1084         prev_index: SerializedDepNodeIndex,
1085     ) -> DepNodeIndex {
1086         self.debug_assert_not_in_new_nodes(prev_graph, prev_index);
1087
1088         let mut prev_index_to_index = self.prev_index_to_index.lock();
1089
1090         match prev_index_to_index[prev_index] {
1091             Some(dep_node_index) => dep_node_index,
1092             None => {
1093                 let key = prev_graph.index_to_node(prev_index);
1094                 let dep_node_index = self.encoder.borrow().send(
1095                     profiler,
1096                     key,
1097                     prev_graph.fingerprint_by_index(prev_index),
1098                     prev_graph
1099                         .edge_targets_from(prev_index)
1100                         .iter()
1101                         .map(|i| prev_index_to_index[*i].unwrap())
1102                         .collect(),
1103                 );
1104                 prev_index_to_index[prev_index] = Some(dep_node_index);
1105                 #[cfg(debug_assertions)]
1106                 self.record_edge(dep_node_index, key);
1107                 dep_node_index
1108             }
1109         }
1110     }
1111
1112     #[inline]
1113     fn debug_assert_not_in_new_nodes(
1114         &self,
1115         prev_graph: &PreviousDepGraph<K>,
1116         prev_index: SerializedDepNodeIndex,
1117     ) {
1118         let node = &prev_graph.index_to_node(prev_index);
1119         debug_assert!(
1120             !self.new_node_to_index.get_shard_by_value(node).lock().contains_key(node),
1121             "node from previous graph present in new node collection"
1122         );
1123     }
1124 }
1125
1126 /// The capacity of the `reads` field `SmallVec`
1127 const TASK_DEPS_READS_CAP: usize = 8;
1128 type EdgesVec = SmallVec<[DepNodeIndex; TASK_DEPS_READS_CAP]>;
1129
1130 pub struct TaskDeps<K> {
1131     #[cfg(debug_assertions)]
1132     node: Option<DepNode<K>>,
1133     reads: EdgesVec,
1134     read_set: FxHashSet<DepNodeIndex>,
1135     phantom_data: PhantomData<DepNode<K>>,
1136 }
1137
1138 impl<K> Default for TaskDeps<K> {
1139     fn default() -> Self {
1140         Self {
1141             #[cfg(debug_assertions)]
1142             node: None,
1143             reads: EdgesVec::new(),
1144             read_set: FxHashSet::default(),
1145             phantom_data: PhantomData,
1146         }
1147     }
1148 }
1149
1150 // A data structure that stores Option<DepNodeColor> values as a contiguous
1151 // array, using one u32 per entry.
1152 struct DepNodeColorMap {
1153     values: IndexVec<SerializedDepNodeIndex, AtomicU32>,
1154 }
1155
1156 const COMPRESSED_NONE: u32 = 0;
1157 const COMPRESSED_RED: u32 = 1;
1158 const COMPRESSED_FIRST_GREEN: u32 = 2;
1159
1160 impl DepNodeColorMap {
1161     fn new(size: usize) -> DepNodeColorMap {
1162         DepNodeColorMap { values: (0..size).map(|_| AtomicU32::new(COMPRESSED_NONE)).collect() }
1163     }
1164
1165     #[inline]
1166     fn get(&self, index: SerializedDepNodeIndex) -> Option<DepNodeColor> {
1167         match self.values[index].load(Ordering::Acquire) {
1168             COMPRESSED_NONE => None,
1169             COMPRESSED_RED => Some(DepNodeColor::Red),
1170             value => {
1171                 Some(DepNodeColor::Green(DepNodeIndex::from_u32(value - COMPRESSED_FIRST_GREEN)))
1172             }
1173         }
1174     }
1175
1176     fn insert(&self, index: SerializedDepNodeIndex, color: DepNodeColor) {
1177         self.values[index].store(
1178             match color {
1179                 DepNodeColor::Red => COMPRESSED_RED,
1180                 DepNodeColor::Green(index) => index.as_u32() + COMPRESSED_FIRST_GREEN,
1181             },
1182             Ordering::Release,
1183         )
1184     }
1185 }