]> AND Public Git Repository - simgrid.git/blobdiff - src/mc/explo/DFSExplorer.cpp
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Public GIT Repository
Move state stack management to member on UnfoldingChecker
[simgrid.git] / src / mc / explo / DFSExplorer.cpp
index 9e4718466a533c830a93ecc6e01abf48d4a4977c..93848b01440cc0bf966e1cf74b32a943695cfd7a 100644 (file)
@@ -4,13 +4,16 @@
  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
 
 #include "src/mc/explo/DFSExplorer.hpp"
-#include "src/mc/VisitedState.hpp"
 #include "src/mc/mc_config.hpp"
 #include "src/mc/mc_exit.hpp"
 #include "src/mc/mc_private.hpp"
 #include "src/mc/mc_record.hpp"
 #include "src/mc/transition/Transition.hpp"
 
+#if SIMGRID_HAVE_STATEFUL_MC
+#include "src/mc/VisitedState.hpp"
+#endif
+
 #include "src/xbt/mmalloc/mmprivate.h"
 #include "xbt/log.h"
 #include "xbt/string.hpp"
@@ -41,6 +44,7 @@ xbt::signal<void(RemoteApp&)> DFSExplorer::on_log_state_signal;
 
 void DFSExplorer::check_non_termination(const State* current_state)
 {
+#if SIMGRID_HAVE_STATEFUL_MC
   for (auto const& state : stack_) {
     if (state->get_system_state()->equals_to(*current_state->get_system_state(),
                                              *get_remote_app().get_remote_process_memory())) {
@@ -59,34 +63,43 @@ void DFSExplorer::check_non_termination(const State* current_state)
       throw TerminationError();
     }
   }
+#endif
 }
 
 RecordTrace DFSExplorer::get_record_trace() // override
 {
   RecordTrace res;
-  for (auto const& state : stack_)
-    res.push_back(state->get_transition());
-  return res;
-}
-
-RecordTrace get_record_trace_of_stack(stack_t stack)
-{
-  RecordTrace res;
-  for (auto const& state : stack)
-    res.push_back(state->get_transition());
+  for (auto const& transition : stack_.back()->get_recipe())
+    res.push_back(transition);
+  res.push_back(stack_.back()->get_transition());
   return res;
 }
 
 std::vector<std::string> DFSExplorer::get_textual_trace() // override
 {
   std::vector<std::string> trace;
-  for (auto const& state : stack_) {
-    const auto* t = state->get_transition();
-    trace.push_back(xbt::string_printf("%ld: %s", t->aid_, t->to_string().c_str()));
+  for (auto const& transition : stack_.back()->get_recipe()) {
+    trace.push_back(xbt::string_printf("%ld: %s", transition->aid_, transition->to_string().c_str()));
   }
+  trace.push_back(xbt::string_printf("%ld: %s", stack_.back()->get_transition()->aid_,
+                                     stack_.back()->get_transition()->to_string().c_str()));
   return trace;
 }
 
+void DFSExplorer::restore_stack(std::shared_ptr<State> state)
+{
+
+  stack_ = std::list<std::shared_ptr<State>>();
+  std::shared_ptr<State> current_state(state);
+  stack_.push_front(std::shared_ptr<State>(current_state));
+  // condition corresponds to reaching initial state
+  while (current_state->get_parent_state() != nullptr) {
+    current_state = current_state->get_parent_state();
+    stack_.push_front(std::shared_ptr<State>(current_state));
+  }
+  XBT_DEBUG("Replaced stack by %s", get_record_trace().to_string().c_str());
+}
+
 void DFSExplorer::log_state() // override
 {
   on_log_state_signal(get_remote_app());
@@ -97,14 +110,6 @@ void DFSExplorer::log_state() // override
   Exploration::log_state();
 }
 
-void DFSExplorer::add_to_opened_states(stack_t stack)
-{
-  stack_t tmp_stack;
-  for (auto& state : stack)
-    tmp_stack.push_back(std::make_shared<State>(State(*state)));
-  opened_states_.emplace_back(tmp_stack);
-}
-
 void DFSExplorer::run()
 {
   on_exploration_start_signal(get_remote_app());
@@ -114,7 +119,7 @@ void DFSExplorer::run()
 
   while (not stack_.empty()) {
     /* Get current state */
-    State* state = stack_.back().get();
+    std::shared_ptr<State> state(stack_.back());
 
     XBT_DEBUG("**************************************************");
     XBT_DEBUG("Exploration depth=%zu (state:#%ld; %zu interleaves todo)", stack_.size(), state->get_num(),
@@ -134,6 +139,7 @@ void DFSExplorer::run()
       continue;
     }
 
+#if SIMGRID_HAVE_STATEFUL_MC
     // Backtrack if we are revisiting a state we saw previously while applying state-equality reduction
     if (visited_state_ != nullptr) {
       XBT_DEBUG("State already visited (equal to state %ld), exploration stopped on this path.",
@@ -143,13 +149,14 @@ void DFSExplorer::run()
       this->backtrack();
       continue;
     }
+#endif
 
     // Search for the next transition
-    // next_transition returns a pair<aid_t, double> in case we want to consider multiple state
+    // next_transition returns a pair<aid_t, double> in case we want to consider multiple state (eg. during backtrack)
     auto [next, _] = state->next_transition_guided();
 
     if (next < 0) { // If there is no more transition in the current state, backtrack.
-      XBT_VERB("There remains %lu actors, but none to interleave (depth %zu).", state->get_actor_count(),
+      XBT_VERB("%lu actors remain, but none of them need to be interleaved (depth %zu).", state->get_actor_count(),
                stack_.size() + 1);
 
       if (state->get_actor_count() == 0) {
@@ -161,15 +168,13 @@ void DFSExplorer::run()
       this->backtrack();
       continue;
     }
+
     if (_sg_mc_sleep_set && XBT_LOG_ISENABLED(mc_dfs, xbt_log_priority_verbose)) {
       XBT_VERB("Sleep set actually containing:");
       for (auto& [aid, transition] : state->get_sleep_set())
         XBT_VERB("  <%ld,%s>", aid, transition.to_string().c_str());
     }
 
-    // if (stack_.back()->count_todo_multiples() <= 1)
-    //         add_to_opened_states(stack_);
-
     /* Actually answer the request: let's execute the selected request (MCed does one step) */
     state->execute_next(next, get_remote_app());
     on_transition_execute_signal(state->get_transition(), get_remote_app());
@@ -180,8 +185,7 @@ void DFSExplorer::run()
              state->get_transition()->to_string().c_str(), stack_.size(), state->get_num(), state->count_todo());
 
     /* Create the new expanded state (copy the state of MCed into our MCer data) */
-    std::shared_ptr<State> next_state;
-    next_state = std::make_shared<State>(get_remote_app(), state);
+    std::shared_ptr<State> next_state = std::make_shared<State>(get_remote_app(), state);
     on_state_creation_signal(next_state.get(), get_remote_app());
 
     /* Sleep set procedure:
@@ -214,15 +218,16 @@ void DFSExplorer::run()
           if (prev_state->is_actor_enabled(issuer_id)) {
             if (not prev_state->is_actor_done(issuer_id)) {
               prev_state->consider_one(issuer_id);
-              add_to_opened_states(tmp_stack);
+              opened_states_.emplace(tmp_stack.back());
             } else
               XBT_DEBUG("Actor %ld is already in done set: no need to explore it again", issuer_id);
           } else {
             XBT_DEBUG("Actor %ld is not enabled: DPOR may be failing. To stay sound, we are marking every enabled "
                       "transition as todo",
                       issuer_id);
-            prev_state->consider_all();
-            add_to_opened_states(tmp_stack);
+            // If we ended up marking at least a transition, explore it at some point
+            if (prev_state->consider_all() > 0)
+              opened_states_.emplace(tmp_stack.back());
           }
           break;
         } else {
@@ -234,12 +239,19 @@ void DFSExplorer::run()
       }
     }
 
+    // Before leaving that state, if the transition we just took can be taken multiple times, we
+    // need to give it to the opened states
+    if (stack_.back()->count_todo_multiples() > 0)
+      opened_states_.emplace(stack_.back());
+
     if (_sg_mc_termination)
       this->check_non_termination(next_state.get());
 
+#if SIMGRID_HAVE_STATEFUL_MC
     /* Check whether we already explored next_state in the past (but only if interested in state-equality reduction) */
     if (_sg_mc_max_visited_states > 0)
       visited_state_ = visited_states_.addVisitedState(next_state->get_num(), next_state.get(), get_remote_app());
+#endif
 
     stack_.push_back(std::move(next_state));
 
@@ -251,87 +263,70 @@ void DFSExplorer::run()
       else {
         stack_.back()->consider_all();
       }
-      if (stack_.back()->count_todo_multiples() > 1)
-        add_to_opened_states(stack_);
+
       dot_output("\"%ld\" -> \"%ld\" [%s];\n", state->get_num(), stack_.back()->get_num(),
                  state->get_transition()->dot_string().c_str());
-    } else
+#if SIMGRID_HAVE_STATEFUL_MC
+    } else {
       dot_output("\"%ld\" -> \"%ld\" [%s];\n", state->get_num(),
                  visited_state_->original_num_ == -1 ? visited_state_->num_ : visited_state_->original_num_,
                  state->get_transition()->dot_string().c_str());
+#endif
+    }
   }
-
   log_state();
 }
 
 void DFSExplorer::backtrack()
 {
-  backtrack_count_++;
   XBT_VERB("Backtracking from %s", get_record_trace().to_string().c_str());
-  XBT_DEBUG("%ld alternatives are yet to be explored:", opened_states_.size());
-  for (auto& stack : opened_states_)
-    XBT_DEBUG("--> %s", get_record_trace_of_stack(stack).to_string().c_str());
+  XBT_DEBUG("%lu alternatives are yet to be explored:", opened_states_.size());
+
   on_backtracking_signal(get_remote_app());
   get_remote_app().check_deadlock();
 
   // if no backtracking point, then set the stack_ to empty so we can end the exploration
-  if (opened_states_.size() == 0) {
+  if (opened_states_.empty()) {
+    XBT_DEBUG("No more opened point of exploration, the search will end");
     stack_ = std::list<std::shared_ptr<State>>();
     return;
   }
 
-  /* We may backtrack from somewhere either because it's leaf, or because every enabled process are in done/sleep set.
-   * In the first case, we need to remove the last transition corresponding to the Finalize */
-  if (stack_.back()->get_transition()->aid_ == 0)
-    stack_.pop_back();
-
-  stack_t backtrack;
-  double min_dist = std::numeric_limits<double>::infinity();
-  aid_t min_aid   = -1;
-  for (auto iter = opened_states_.begin(); iter != opened_states_.end();) {
-    auto [aid, dist] = (*iter).back()->next_transition_guided();
-    if (aid == -1) { // happens if no actors are todo anymore in this transition
-      iter = opened_states_.erase(iter);
-      continue;
-    }
-    if (dist < min_dist) {
-      min_dist  = dist;
-      min_aid   = aid;
-      backtrack = (*iter);
-    }
-    iter++;
-  }
+  // Take the point with smallest distance
+  auto backtracking_point = opened_states_.extract(begin(opened_states_)).value();
 
-  if (min_aid == -1) {
-    stack_ = std::list<std::shared_ptr<State>>();
+  // if the smallest distance corresponded to no enable actor, remove this and let the
+  // exploration ask again for a backtrack
+  if (backtracking_point->next_transition_guided().first == -1) {
+    XBT_DEBUG("Best backtracking candidates has already been explored. Let's backtrack again");
+    this->backtrack();
     return;
   }
 
-  if (backtrack.back()->count_todo_multiples() <= 1)
-    opened_states_.remove(backtrack);
+  // We found a real backtracking point, let's go to it
+  backtrack_count_++;
+  XBT_DEBUG("Backtracking to state#%ld", backtracking_point->get_num());
 
+#if SIMGRID_HAVE_STATEFUL_MC
   /* If asked to rollback on a state that has a snapshot, restore it */
-  State* last_state = backtrack.back().get();
-  if (const auto* system_state = last_state->get_system_state()) {
+  if (const auto* system_state = backtracking_point->get_system_state()) {
     system_state->restore(*get_remote_app().get_remote_process_memory());
-    on_restore_system_state_signal(last_state, get_remote_app());
-    stack_ = backtrack;
+    on_restore_system_state_signal(backtracking_point.get(), get_remote_app());
+    this->restore_stack(backtracking_point);
     return;
   }
+#endif
 
   /* if no snapshot, we need to restore the initial state and replay the transitions */
   get_remote_app().restore_initial_state();
   on_restore_initial_state_signal(get_remote_app());
   /* Traverse the stack from the state at position start and re-execute the transitions */
-  for (std::shared_ptr<State> const& state : backtrack) {
-    if (state == backtrack.back()) /* If we are arrived on the target state, don't replay the outgoing transition */
-      break;
-    state->get_transition()->replay(get_remote_app());
-    on_transition_replay_signal(state->get_transition(), get_remote_app());
+  for (auto& state : backtracking_point->get_recipe()) {
+    state->replay(get_remote_app());
+    on_transition_replay_signal(state, get_remote_app());
     visited_states_count_++;
   }
-  stack_ = backtrack;
-  XBT_DEBUG(">> Backtracked to %s", get_record_trace().to_string().c_str());
+  this->restore_stack(backtracking_point);
 }
 
 DFSExplorer::DFSExplorer(const std::vector<char*>& args, bool with_dpor, bool need_memory_info)
@@ -352,21 +347,21 @@ DFSExplorer::DFSExplorer(const std::vector<char*>& args, bool with_dpor, bool ne
   } else
     XBT_INFO("Start a DFS exploration. Reduction is: %s.", to_c_str(reduction_mode_));
 
-  auto initial_state = std::make_unique<State>(get_remote_app());
+  auto initial_state = std::make_shared<State>(get_remote_app());
 
   XBT_DEBUG("**************************************************");
 
   stack_.push_back(std::move(initial_state));
 
   /* Get an enabled actor and insert it in the interleave set of the initial state */
-  XBT_DEBUG("Initial state. %lu actors to consider", initial_state->get_actor_count());
+  XBT_DEBUG("Initial state. %lu actors to consider", stack_.back()->get_actor_count());
   if (reduction_mode_ == ReductionMode::dpor)
     stack_.back()->consider_best();
   else {
     stack_.back()->consider_all();
   }
   if (stack_.back()->count_todo_multiples() > 1)
-    add_to_opened_states(stack_);
+    opened_states_.emplace(stack_.back());
 }
 
 Exploration* create_dfs_exploration(const std::vector<char*>& args, bool with_dpor)