]> AND Public Git Repository - simgrid.git/blobdiff - src/mc/explo/UdporChecker.hpp
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Public GIT Repository
Remove unused code in Comb.cpp + fix MANIFEST.in
[simgrid.git] / src / mc / explo / UdporChecker.hpp
index fec1146ae6e4290dcdc50637335f4e084cf9bb1c..6214039ce693b948740919879d6043c51e3b6b11 100644 (file)
@@ -8,12 +8,16 @@
 #define SIMGRID_MC_UDPOR_CHECKER_HPP
 
 #include "src/mc/explo/Exploration.hpp"
+#include "src/mc/explo/udpor/Configuration.hpp"
+#include "src/mc/explo/udpor/EventSet.hpp"
+#include "src/mc/explo/udpor/Unfolding.hpp"
+#include "src/mc/explo/udpor/UnfoldingEvent.hpp"
 #include "src/mc/mc_record.hpp"
-#include "src/mc/udpor_global.hpp"
 
+#include <functional>
 #include <optional>
 
-namespace simgrid::mc {
+namespace simgrid::mc::udpor {
 
 /**
  * @brief Performs exploration of a concurrent system via the
@@ -24,7 +28,7 @@ namespace simgrid::mc {
  * current implementation of `tiny_simgrid`:
  *
  * 1. "Unfolding-based Partial Order Reduction" by Rodriguez et al.
- * 2. Quasi-Optimal Partial Order Reduction by Nguyen et al.
+ * 2. "Quasi-Optimal Partial Order Reduction" by Nguyen et al.
  * 3. The Anh Pham's Thesis "Exploration efficace de l'espace ..."
  */
 class XBT_PRIVATE UdporChecker : public Exploration {
@@ -35,49 +39,55 @@ public:
   RecordTrace get_record_trace() override;
   std::vector<std::string> get_textual_trace() override;
 
+  inline std::unique_ptr<State> get_current_state() { return std::make_unique<State>(get_remote_app()); }
+
 private:
+  Unfolding unfolding = Unfolding();
+
   /**
-   * The total number of events created whilst exploring the unfolding
+   * @brief A collection of specialized functions which can incrementally
+   * compute the extension of a configuration based on the action taken
    */
-  uint32_t nb_events = 0;
-  uint32_t nb_traces = 0;
+  using ExtensionFunction = std::function<EventSet(const Configuration&, const std::shared_ptr<Transition>)>;
+  std::unordered_map<Transition::Type, ExtensionFunction> incremental_extension_functions =
+      std::unordered_map<Transition::Type, ExtensionFunction>();
 
   /**
-   * @brief The "relevant" portions of the unfolding that must be kept around to ensure that
-   * UDPOR properly searches the state space
+   * @brief Explores the unfolding of the concurrent system
+   * represented by the ModelChecker instance "mcmodel_checker"
    *
-   * The set `U` is a global variable which is maintained by UDPOR
-   * to keep track of "just enough" information about the unfolding
-   * to compute *alternatives* (see the paper for more details).
+   * This function performs the actual search following the
+   * UDPOR algorithm according to [1].
    *
-   * @invariant: When a new event is created by UDPOR, it is inserted into
-   * this set. All new events that are created by UDPOR have causes that
-   * also exist in U and are valid for the duration of the search.
+   * @param C the current configuration from which UDPOR will be used
+   * to explore expansions of the concurrent system being modeled
+   * @param D the set of events that should not be considered by UDPOR
+   * while performing its searches, in order to avoid sleep-set blocked
+   * executions. See [1] for more details
+   * @param A the set of events to "guide" UDPOR in the correct direction
+   * when it returns back to a node in the unfolding and must decide among
+   * events to select from `ex(C)`. See [1] for more details
+   * @param stateC the state of the program after having executed `C`,
+   * viz. `state(C)`  using the notation of [1]
    *
-   * If an event is discarded instead of moved from set `U` to set `G`,
-   * the event and its contents will be discarded.
+   * TODO: Add the optimization where we can check if e == e_prior
+   * to prevent repeated work when computing ex(C)
    */
-  EventSet U;
+  void explore(const Configuration& C, EventSet D, EventSet A, std::unique_ptr<State> stateC, EventSet prev_exC);
 
   /**
-   * @brief The "irrelevant" portions of the unfolding that do not need to be kept
-   * around to ensure that UDPOR functions correctly
+   * @brief Identifies the next event from the unfolding of the concurrent system
+   * that should next be explored as an extension of a configuration with
+   * enabled events `enC`
    *
-   * The set `G` is another global variable maintained by the UDPOR algorithm which
-   * is used to keep track of all events which used to be important to UDPOR
-   */
-  EventSet G;
-
-private:
-  /**
-   * @brief Explores the unfolding of the concurrent system
-   * represented by the model checker instance
-   * "model_checker"
+   * @param A The set of events `A` maintained by the UDPOR algorithm to help
+   * determine how events should be selected. See the original paper [1] for more details
    *
-   * TODO: Explain what this means here
+   * @param enC The set `enC` of enabled events from the extension set `exC` used
+   * by the UDPOR algorithm to select new events to search. See the original
+   * paper [1] for more details
    */
-  void explore(Configuration C, std::list<EventSet> max_evt_history, EventSet D, EventSet A, UnfoldingEvent* cur_event,
-               EventSet prev_exC);
+  const UnfoldingEvent* select_next_unfolding_event(const EventSet& A, const EventSet& enC);
 
   /**
    * @brief Computes the sets `ex(C)` and `en(C)` of the given configuration
@@ -94,40 +104,51 @@ private:
    * SimGrid is apart, which allow for `ex(C)` to be computed much more efficiently.
    * Intuitively, the idea is to take advantage of the fact that you can avoid a lot
    * of repeated computation by exploiting the aforementioned properties (in [3]) in
-   * what is effectively a dynamic programming optimization. See [3] for more details
+   * what is akin to a dynamic programming optimization. See [3] for more details
    *
    * @param C the configuration based on which the two sets `ex(C)` and `en(C)` are
    * computed
-   * @param cur_event the event where UDPOR currently "rests", viz. the event UDPOR
-   * is now currently considering
+   * @param stateC the state of the program after having executed C (viz. `state(C)`)
    * @param prev_exC the previous value of `ex(C)`, viz. that which was computed for
-   * the configuration `C' := C - {cur_event}`
-   * @returns a tuple containing the pair of sets `ex(C)` and `en(C)` respectively
+   * the configuration `C' := C - {e}`
+   * @returns the extension set `ex(C)` of `C`
    */
-  std::tuple<EventSet, EventSet> extend(const Configuration& C, const std::list<EventSet>& max_evt_history,
-                                        const UnfoldingEvent& cur_event, const EventSet& prev_exC) const;
+  EventSet compute_exC(const Configuration& C, const State& stateC, const EventSet& prev_exC);
+
+  /**
+   * @brief Computes a portion of the extension set of a configuration given
+   * some action `action` by directly enumerating all maximal subsets of C
+   * (i.e. without specializations based on the action)
+   */
+  EventSet compute_exC_by_enumeration(const Configuration& C, const std::shared_ptr<Transition> action);
+
+  EventSet compute_enC(const Configuration& C, const EventSet& exC) const;
 
   /**
-   * @brief Identifies the next event from the unfolding of the concurrent system
-   * that should next be explored as an extension of a configuration with
-   * enabled events `enC`
    *
-   * @param A The set of events `A` maintained by the UDPOR algorithm to help
-   * determine how events should be selected. See the original paper [1] for more details
+   */
+  void move_to_stateCe(State& stateC, const UnfoldingEvent& e);
+
+  /**
+   * @brief Creates a new snapshot of the state of the progam undergoing
+   * model checking
    *
-   * @param enC The set `enC` of enabled events from the extension set `exC` used
-   * by the UDPOR algorithm to select new events to search. See the original
-   * paper [1] for more details
+   * @returns the handle used to uniquely identify this state later in the
+   * exploration of the unfolding. You provide this handle to an event in the
+   * unfolding to regenerate past states
    */
-  UnfoldingEvent* select_next_unfolding_event(const EventSet& A, const EventSet& enC);
+  std::unique_ptr<State> record_current_state();
 
-  EventSet compute_partial_alternative(const EventSet& D, const EventSet& C, const unsigned k) const;
+  /**
+   *
+   */
+  void restore_program_state_to(const State& stateC);
 
   /**
    *
    */
-  void clean_up_explore(const UnfoldingEvent* e, const EventSet& C, const EventSet& D);
+  void clean_up_explore(const UnfoldingEvent* e, const Configuration& C, const EventSet& D);
 };
-} // namespace simgrid::mc
+} // namespace simgrid::mc::udpor
 
 #endif