]> AND Public Git Repository - simgrid.git/blobdiff - src/mc/explo/UdporChecker.cpp
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Public GIT Repository
Add semantic equivalence to UnfoldingEvent
[simgrid.git] / src / mc / explo / UdporChecker.cpp
index 4d895147982d7e5fce4bef04924d4b070eb4c307..868960f0786023bc8497b33352d4bc55bd7648ae 100644 (file)
@@ -5,7 +5,10 @@
 
 #include "src/mc/explo/UdporChecker.hpp"
 #include "src/mc/api/State.hpp"
+#include "src/mc/explo/udpor/Comb.hpp"
+#include "src/mc/explo/udpor/History.hpp"
 #include "src/mc/explo/udpor/maximal_subsets_iterator.hpp"
+
 #include <xbt/asserts.h>
 #include <xbt/log.h>
 
@@ -59,7 +62,9 @@ void UdporChecker::explore(const Configuration& C, EventSet D, EventSet A, std::
     // are no enabled transitions that can be executed from the
     // state reached by `C` (denoted `state(C)`), i.e. by some
     // execution of the transitions in C obeying the causality
-    // relation. Here, then, we would be in a deadlock.
+    // relation. Here, then, we may be in a deadlock (the other
+    // possibility is that we've finished running everything, and
+    // we wouldn't be in deadlock then)
     if (enC.empty()) {
       get_remote_app().check_deadlock();
     }
@@ -75,7 +80,7 @@ void UdporChecker::explore(const Configuration& C, EventSet D, EventSet A, std::
                            "the search, yet no events were actually chosen\n"
                            "*********************************\n\n");
 
-  // Move the application into stateCe and actually make note of that state
+  // Move the application into stateCe and make note of that state
   move_to_stateCe(*stateC, *e);
   auto stateCe = record_current_state();
 
@@ -92,11 +97,8 @@ void UdporChecker::explore(const Configuration& C, EventSet D, EventSet A, std::
   // D <-- D + {e}
   D.insert(e);
 
-  // TODO: Determine a value of K to use or don't use it at all
   constexpr unsigned K = 10;
-  if (auto J = compute_partial_alternative(D, C, K); !J.empty()) {
-    J.subtract(C.get_events());
-
+  if (auto J_minus_C = compute_k_partial_alternative(D, C, K); J_minus_C.has_value()) {
     // Before searching the "right half", we need to make
     // sure the program actually reflects the fact
     // that we are searching again from `stateC` (the recursive
@@ -104,7 +106,7 @@ void UdporChecker::explore(const Configuration& C, EventSet D, EventSet A, std::
     restore_program_state_to(*stateC);
 
     // Explore(C, D + {e}, J \ C)
-    explore(C, D, std::move(J), std::move(stateC), std::move(prev_exC));
+    explore(C, D, std::move(J_minus_C.value()), std::move(stateC), std::move(prev_exC));
   }
 
   // D <-- D - {e}
@@ -157,7 +159,9 @@ EventSet UdporChecker::compute_exC_by_enumeration(const Configuration& C, const
        begin != maximal_subsets_iterator(); ++begin) {
     const EventSet& maximal_subset = *begin;
 
-    // TODO: Determine if `a` is enabled here
+    // Determining if `a` is enabled here might not be possible while looking at `a` opaquely
+    // We leave the implementation as-is to ensure that any addition would be simple
+    // if it were ever added
     const bool enabled_at_config_k = false;
 
     if (enabled_at_config_k) {
@@ -169,7 +173,6 @@ EventSet UdporChecker::compute_exC_by_enumeration(const Configuration& C, const
       }
     }
   }
-
   return incremental_exC;
 }
 
@@ -199,8 +202,10 @@ void UdporChecker::move_to_stateCe(State& state, const UnfoldingEvent& e)
 
 void UdporChecker::restore_program_state_to(const State& stateC)
 {
-  // TODO: Perform state regeneration in the same manner as is done
-  // in the DFSChecker.cpp
+  get_remote_app().restore_initial_state();
+  // TODO: We need to have the stack of past states available at this
+  // point. Since the method is recursive, we'll need to keep track of
+  // this as we progress
 }
 
 std::unique_ptr<State> UdporChecker::record_current_state()
@@ -227,15 +232,94 @@ const UnfoldingEvent* UdporChecker::select_next_unfolding_event(const EventSet&
   return nullptr;
 }
 
-EventSet UdporChecker::compute_partial_alternative(const EventSet& D, const Configuration& C, const unsigned k) const
+std::vector<const UnfoldingEvent*> UdporChecker::pick_k_partial_alternative_events(const EventSet& D,
+                                                                                   const unsigned k) const
 {
-  // TODO: Compute k-partial alternatives using [2]
-  return EventSet();
+  const unsigned size = std::min(k, static_cast<unsigned>(D.size()));
+  std::vector<const UnfoldingEvent*> D_hat(size);
+
+  // Potentially select intelligently here (e.g. perhaps pick events
+  // with transitions that we know are totally independent)...
+  //
+  // For now, simply pick the first `k` events (any subset suffices)
+  std::copy_n(D.begin(), size, D_hat.begin());
+  return D_hat;
+}
+
+std::optional<EventSet> UdporChecker::compute_k_partial_alternative(const EventSet& D, const Configuration& C,
+                                                                    const unsigned k) const
+{
+  // 1. Select k (of |D|, whichever is smaller) arbitrary events e_1, ..., e_k from D
+  const auto D_hat = pick_k_partial_alternative_events(D, k);
+
+  // 2. Build a U-comb <s_1, ..., s_k> of size k, where spike `s_i` contains
+  // all events in conflict with `e_i`
+  //
+  // 3. EXCEPT those events e' for which [e'] + C is not a configuration or
+  // [e'] intersects D
+  //
+  // NOTE: This is an expensive operation as we must traverse the entire unfolding
+  // and compute `C.is_compatible_with(History)` for every event in the structure :/.
+  // A later performance improvement would be to incorporate the work of Nguyen et al.
+  // into SimGrid. Since that is a rather complicated addition, we defer to the addition
+  // for a later time...
+  Comb comb(k);
+
+  for (const auto* e : this->unfolding) {
+    for (unsigned i = 0; i < k; i++) {
+      const auto& e_i = D_hat[i];
+      if (const auto e_local_config = History(e);
+          e_i->conflicts_with(e) and (not D.contains(e_local_config)) and C.is_compatible_with(e_local_config)) {
+        comb[i].push_back(e);
+      }
+    }
+  }
+
+  // 4. Find any such combination <e_1', ..., e_k'> in comb satisfying
+  // ~(e_i' # e_j') for i != j
+  //
+  // NOTE: This is a VERY expensive operation: it enumerates all possible
+  // ways to select an element from each spike. Unfortunately there's no
+  // way around the enumeration, as computing a full alternative in general is
+  // NP-complete (although computing the k-partial alternative is polynomial in n)
+  const auto map_events = [](const std::vector<Spike::const_iterator>& spikes) {
+    std::vector<const UnfoldingEvent*> events;
+    for (const auto& event_in_spike : spikes) {
+      events.push_back(*event_in_spike);
+    }
+    return EventSet(std::move(events));
+  };
+  const auto alternative =
+      std::find_if(comb.combinations_begin(), comb.combinations_end(),
+                   [&map_events](const auto& vector) { return map_events(vector).is_conflict_free(); });
+
+  // No such alternative exists
+  if (alternative == comb.combinations_end()) {
+    return std::nullopt;
+  }
+
+  // 5. J := [e_1] + [e_2] + ... + [e_k] is a k-partial alternative
+  // NOTE: This function computes J / C, which is what is actually used in UDPOR
+  return History(map_events(*alternative)).get_event_diff_with(C);
 }
 
 void UdporChecker::clean_up_explore(const UnfoldingEvent* e, const Configuration& C, const EventSet& D)
 {
-  // TODO: Perform clean up here
+  const EventSet C_union_D              = C.get_events().make_union(D);
+  const EventSet es_immediate_conflicts = this->unfolding.get_immediate_conflicts_of(e);
+  const EventSet Q_CDU                  = C_union_D.make_union(es_immediate_conflicts.get_local_config());
+
+  // Move {e} \ Q_CDU from U to G
+  if (Q_CDU.contains(e)) {
+    this->unfolding.remove(e);
+  }
+
+  // foreach ê in #ⁱ_U(e)
+  for (const auto* e_hat : es_immediate_conflicts) {
+    // Move [ê] \ Q_CDU from U to G
+    const EventSet to_remove = e_hat->get_history().subtracting(Q_CDU);
+    this->unfolding.remove(to_remove);
+  }
 }
 
 RecordTrace UdporChecker::get_record_trace()