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Merge branch 'udpor-phase5' into 'master'
[simgrid.git] / src / mc / explo / udpor / Configuration.cpp
index 8fa1dd628582fdc12aa410213857cf1a89612c66..8e2cb8521e9004d98a3b8b8b5591db13c3a5482c 100644 (file)
@@ -6,25 +6,27 @@
 #include "src/mc/explo/udpor/Configuration.hpp"
 #include "src/mc/explo/udpor/History.hpp"
 #include "src/mc/explo/udpor/UnfoldingEvent.hpp"
+#include "src/mc/explo/udpor/maximal_subsets_iterator.hpp"
+#include "xbt/asserts.h"
 
 #include <algorithm>
-#include <stack>
 #include <stdexcept>
 
 namespace simgrid::mc::udpor {
 
-Configuration::Configuration(std::initializer_list<UnfoldingEvent*> events) : Configuration(EventSet(std::move(events)))
+Configuration::Configuration(std::initializer_list<const UnfoldingEvent*> events)
+    : Configuration(EventSet(std::move(events)))
 {
 }
 
-Configuration::Configuration(EventSet events) : events_(events)
+Configuration::Configuration(const EventSet& events) : events_(events)
 {
   if (!events_.is_valid_configuration()) {
     throw std::invalid_argument("The events do not form a valid configuration");
   }
 }
 
-void Configuration::add_event(UnfoldingEvent* e)
+void Configuration::add_event(const UnfoldingEvent* e)
 {
   if (e == nullptr) {
     throw std::invalid_argument("Expected a nonnull `UnfoldingEvent*` but received NULL instead");
@@ -34,87 +36,62 @@ void Configuration::add_event(UnfoldingEvent* e)
     return;
   }
 
+  // Preserves the property that the configuration is conflict-free
+  if (e->conflicts_with(*this)) {
+    throw std::invalid_argument("The newly added event conflicts with the events already "
+                                "contained in the configuration. Adding this event violates "
+                                "the property that a configuration is conflict-free");
+  }
+
   this->events_.insert(e);
   this->newest_event = e;
 
-  // Preserves the property that the configuration is valid
-  History history(e);
-  if (!this->events_.contains(history)) {
+  // Preserves the property that the configuration is causally closed
+  if (auto history = History(e); !this->events_.contains(history)) {
     throw std::invalid_argument("The newly added event has dependencies "
                                 "which are missing from this configuration");
   }
 }
 
-std::vector<UnfoldingEvent*> Configuration::get_topologically_sorted_events() const
+std::vector<const UnfoldingEvent*> Configuration::get_topologically_sorted_events() const
 {
-  if (events_.empty()) {
-    return std::vector<UnfoldingEvent*>();
-  }
+  return this->events_.get_topological_ordering();
+}
 
-  std::stack<UnfoldingEvent*> event_stack;
-  std::vector<UnfoldingEvent*> topological_ordering;
-  EventSet unknown_events = events_, temporarily_marked_events, permanently_marked_events;
-
-  while (not unknown_events.empty()) {
-    EventSet discovered_events;
-    event_stack.push(*unknown_events.begin());
-
-    while (not event_stack.empty()) {
-      UnfoldingEvent* evt = event_stack.top();
-      discovered_events.insert(evt);
-
-      if (not temporarily_marked_events.contains(evt)) {
-        // If this event hasn't yet been marked, do
-        // so now so that if we see it again in a child we can
-        // detect a cycle and if we see it again here
-        // we can detect that the node is re-processed
-        temporarily_marked_events.insert(evt);
-
-        EventSet immediate_causes = evt->get_immediate_causes();
-        if (!immediate_causes.empty() && immediate_causes.is_subset_of(temporarily_marked_events)) {
-          throw std::invalid_argument("Attempted to perform a topological sort on a configuration "
-                                      "whose contents contain a cycle. The configuration (and the graph "
-                                      "connecting all of the events) is an invalid event structure");
-        }
-        immediate_causes.subtract(discovered_events);
-        immediate_causes.subtract(permanently_marked_events);
-        const EventSet undiscovered_causes = std::move(immediate_causes);
-
-        for (const auto cause : undiscovered_causes) {
-          event_stack.push(cause);
-        }
-      } else {
-        // Mark this event as:
-        // 1. discovered across all DFSs performed
-        // 2. permanently marked
-        // 3. part of the topological search
-        unknown_events.remove(evt);
-        temporarily_marked_events.remove(evt);
-        permanently_marked_events.insert(evt);
-
-        // In moving this event to the end of the list,
-        // we are saying this events "happens before" other
-        // events that are added later.
-        topological_ordering.push_back(evt);
-
-        // Only now do we remove the event, i.e. once
-        // we've processed the same event again
-        event_stack.pop();
-      }
-    }
-  }
-  return topological_ordering;
+std::vector<const UnfoldingEvent*> Configuration::get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() const
+{
+  return this->events_.get_topological_ordering_of_reverse_graph();
 }
 
-std::vector<UnfoldingEvent*> Configuration::get_topologically_sorted_events_of_reverse_graph() const
+EventSet Configuration::get_minimally_reproducible_events() const
 {
-  // The method exploits the property that
-  // a topological sorting S^R of the reverse graph G^R
-  // of some graph G is simply the reverse of any
-  // topological sorting S of G.
-  auto topological_events = get_topologically_sorted_events();
-  std::reverse(topological_events.begin(), topological_events.end());
-  return topological_events;
+  // The implementation exploits the following observations:
+  //
+  // To select the smallest reproducible set of events, we want
+  // to pick events that "knock out" a lot of others. Furthermore,
+  // we need to ensure that the events furthest down in the
+  // causality graph are also selected. If you combine these ideas,
+  // you're basically left with traversing the set of maximal
+  // subsets of C! And we have an iterator for that already!
+  //
+  // The next observation is that the moment we don't increase in size
+  // the current maximal set (or decrease the number of events),
+  // we know that the prior set `S` covered the entire history of C and
+  // was maximal. Subsequent sets will miss events earlier in the
+  // topological ordering that appear in `S`
+  EventSet minimally_reproducible_events = EventSet();
+
+  for (const auto& maximal_set : maximal_subsets_iterator_wrapper<Configuration>(*this)) {
+    if (maximal_set.size() > minimally_reproducible_events.size()) {
+      minimally_reproducible_events = maximal_set;
+    } else {
+      // The moment we see the iterator generate a set of size
+      // that is not monotonically increasing, we can stop:
+      // the set prior was the minimally-reproducible one
+      return minimally_reproducible_events;
+    }
+  }
+  return minimally_reproducible_events;
 }
 
 } // namespace simgrid::mc::udpor