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MC: move the reversible_race logic to the Transition class
[simgrid.git] / src / mc / transition / TransitionSynchro.cpp
index 2c6b916..3d0e0cd 100644 (file)
@@ -1,9 +1,11 @@
-/* Copyright (c) 2015-2022. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
+/* Copyright (c) 2015-2023. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
 
 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
 
 #include "src/mc/transition/TransitionSynchro.hpp"
+#include "src/mc/mc_forward.hpp"
+#include "src/mc/transition/TransitionObjectAccess.hpp"
 #include "xbt/asserts.h"
 #include "xbt/ex.h"
 #include "xbt/string.hpp"
@@ -13,8 +15,7 @@
 
 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_trans_synchro, mc_transition, "Logging specific to MC synchronization transitions");
 
-namespace simgrid {
-namespace mc {
+namespace simgrid::mc {
 
 std::string BarrierTransition::to_string(bool verbose) const
 {
@@ -30,12 +31,16 @@ bool BarrierTransition::depends(const Transition* o) const
   if (o->type_ < type_)
     return o->depends(this);
 
-  if (auto* other = dynamic_cast<const BarrierTransition*>(o)) {
+  // Actions executed by the same actor are always dependent
+  if (o->aid_ == aid_)
+    return true;
+
+  if (const auto* other = dynamic_cast<const BarrierTransition*>(o)) {
     if (bar_ != other->bar_)
       return false;
 
     // LOCK indep LOCK: requests are not ordered in a barrier
-    if (type_ == Type::BARRIER_LOCK && other->type_ == Type::BARRIER_LOCK)
+    if (type_ == Type::BARRIER_ASYNC_LOCK && other->type_ == Type::BARRIER_ASYNC_LOCK)
       return false;
 
     // WAIT indep WAIT: requests are not ordered
@@ -47,10 +52,23 @@ bool BarrierTransition::depends(const Transition* o) const
 
   return false; // barriers are INDEP with non-barrier transitions
 }
+bool BarrierTransition::reversible_race(const Transition* other) const
+{
+  switch (type_) {
+    case Type::BARRIER_ASYNC_LOCK:
+      return true; // BarrierAsyncLock is always enabled
+    case Type::BARRIER_WAIT:
+      // If the other event is a barrier lock event, then we are not reversible;
+      // otherwise we are reversible.
+      return other->type_ != Transition::Type::BARRIER_ASYNC_LOCK;
+    default:
+      xbt_die("Unexpected transition type %s", to_c_str(type_));
+  }
+}
 
 std::string MutexTransition::to_string(bool verbose) const
 {
-  return xbt::string_printf("%s(mutex: %" PRIxPTR ", owner:%ld)", Transition::to_c_str(type_), mutex_, owner_);
+  return xbt::string_printf("%s(mutex: %" PRIxPTR ", owner: %ld)", Transition::to_c_str(type_), mutex_, owner_);
 }
 
 MutexTransition::MutexTransition(aid_t issuer, int times_considered, Type type, std::stringstream& stream)
@@ -64,21 +82,31 @@ bool MutexTransition::depends(const Transition* o) const
   if (o->type_ < type_)
     return o->depends(this);
 
+  // Actions executed by the same actor are always dependent
+  if (o->aid_ == aid_)
+    return true;
+
   // type_ <= other->type_ in  MUTEX_LOCK, MUTEX_TEST, MUTEX_TRYLOCK, MUTEX_UNLOCK, MUTEX_WAIT,
 
-  if (auto* other = dynamic_cast<const MutexTransition*>(o)) {
+  if (const auto* other = dynamic_cast<const MutexTransition*>(o)) {
     // Theorem 4.4.7: Any pair of synchronization actions of distinct actors concerning distinct mutexes are independent
     if (mutex_ != other->mutex_)
       return false;
 
     // Theorem 4.4.11: LOCK indep TEST/WAIT.
     //  If both enabled, the result does not depend on their order. If WAIT is not enabled, LOCK won't enable it.
-    if (type_ == Type::MUTEX_LOCK && (other->type_ == Type::MUTEX_TEST || other->type_ == Type::MUTEX_WAIT))
+    if (type_ == Type::MUTEX_ASYNC_LOCK && (other->type_ == Type::MUTEX_TEST || other->type_ == Type::MUTEX_WAIT))
       return false;
 
     // Theorem 4.4.8: LOCK indep UNLOCK.
     //  pop_front and push_back are independent.
-    if (type_ == Type::MUTEX_LOCK && other->type_ == Type::MUTEX_UNLOCK)
+    if (type_ == Type::MUTEX_ASYNC_LOCK && other->type_ == Type::MUTEX_UNLOCK)
+      return false;
+
+    // Theorem 4.4.9: LOCK indep UNLOCK.
+    //  any combination of wait and test is indenpendent.
+    if ((type_ == Type::MUTEX_WAIT || type_ == Type::MUTEX_TEST) &&
+        (other->type_ == Type::MUTEX_WAIT || other->type_ == Type::MUTEX_TEST))
       return false;
 
     // TEST is a pure function; TEST/WAIT won't change the owner; TRYLOCK will always fail if TEST is enabled (because a
@@ -99,42 +127,69 @@ bool MutexTransition::depends(const Transition* o) const
   return false; // mutexes are INDEP with non-mutex transitions
 }
 
+bool SemaphoreTransition::reversible_race(const Transition* other) const
+{
+  switch (type_) {
+    case Type::SEM_ASYNC_LOCK:
+      return true; // SemAsyncLock is always enabled
+    case Type::SEM_UNLOCK:
+      return true; // SemUnlock is always enabled
+    case Type::SEM_WAIT:
+      if (other->type_ == Transition::Type::SEM_UNLOCK &&
+          static_cast<const SemaphoreTransition*>(other)->get_capacity() <= 1) {
+        return false;
+      }
+      xbt_die("SEM_WAIT that is dependent with a SEM_UNLOCK should not be reversible. FixMe");
+      return true;
+    default:
+      xbt_die("Unexpected transition type %s", to_c_str(type_));
+  }
+}
+
 std::string SemaphoreTransition::to_string(bool verbose) const
 {
-  if (type_ == Type::SEM_LOCK || type_ == Type::SEM_UNLOCK)
-    return xbt::string_printf("%s(semaphore: %" PRIxPTR ")", Transition::to_c_str(type_), sem_);
+  if (type_ == Type::SEM_ASYNC_LOCK || type_ == Type::SEM_UNLOCK)
+    return xbt::string_printf("%s(semaphore: %u, capacity: %u)", Transition::to_c_str(type_), sem_, capacity_);
   if (type_ == Type::SEM_WAIT)
-    return xbt::string_printf("%s(semaphore: %" PRIxPTR ", granted: %s)", Transition::to_c_str(type_), sem_,
-                              granted_ ? "yes" : "no");
+    return xbt::string_printf("%s(semaphore: %u, capacity: %u, granted: %s)", Transition::to_c_str(type_), sem_,
+                              capacity_, granted_ ? "yes" : "no");
   THROW_IMPOSSIBLE;
 }
 SemaphoreTransition::SemaphoreTransition(aid_t issuer, int times_considered, Type type, std::stringstream& stream)
     : Transition(type, issuer, times_considered)
 {
-  xbt_assert(stream >> sem_ >> granted_);
+  xbt_assert(stream >> sem_ >> granted_ >> capacity_);
 }
 bool SemaphoreTransition::depends(const Transition* o) const
 {
   if (o->type_ < type_)
     return o->depends(this);
 
-  if (auto* other = dynamic_cast<const SemaphoreTransition*>(o)) {
+  // Actions executed by the same actor are always dependent
+  if (o->aid_ == aid_)
+    return true;
+
+  if (const auto* other = dynamic_cast<const SemaphoreTransition*>(o)) {
     if (sem_ != other->sem_)
       return false;
 
     // LOCK indep UNLOCK: pop_front and push_back are independent.
-    if (type_ == Type::SEM_LOCK && other->type_ == Type::SEM_UNLOCK)
+    if (type_ == Type::SEM_ASYNC_LOCK && other->type_ == Type::SEM_UNLOCK)
       return false;
 
     // LOCK indep WAIT: If both enabled, ordering has no impact on the result. If WAIT is not enabled, LOCK won't enable
     // it.
-    if (type_ == Type::SEM_LOCK && other->type_ == Type::SEM_WAIT)
+    if (type_ == Type::SEM_ASYNC_LOCK && other->type_ == Type::SEM_WAIT)
       return false;
 
     // UNLOCK indep UNLOCK: ordering of two pop_front has no impact
     if (type_ == Type::SEM_UNLOCK && other->type_ == Type::SEM_UNLOCK)
       return false;
 
+    // UNLOCK indep with a WAIT if the semaphore had enought capacity anyway
+    if (type_ == Type::SEM_UNLOCK && capacity_ > 1 && other->type_ == Type::SEM_WAIT)
+      return false;
+
     // WAIT indep WAIT:
     // if both enabled (may happen in the initial value is sufficient), the ordering has no impact on the result.
     // If only one enabled, the other won't be enabled by the first one.
@@ -148,5 +203,26 @@ bool SemaphoreTransition::depends(const Transition* o) const
   return false; // semaphores are INDEP with non-semaphore transitions
 }
 
-} // namespace mc
-} // namespace simgrid
+bool MutexTransition::reversible_race(const Transition* other) const
+{
+  switch (type_) {
+    case Type::MUTEX_ASYNC_LOCK:
+      return true; // MutexAsyncLock is always enabled
+    case Type::MUTEX_TEST:
+      return true; // MutexTest is always enabled
+    case Type::MUTEX_TRYLOCK:
+      return true; // MutexTrylock is always enabled
+    case Type::MUTEX_UNLOCK:
+      return true; // MutexUnlock is always enabled
+
+    case Type::MUTEX_WAIT:
+      // Only an Unlock can be dependent with a Wait
+      // and in this case, that Unlock enabled the wait
+      // Not reversible
+      return false;
+    default:
+      xbt_die("Unexpected transition type %s", to_c_str(type_));
+  }
+}
+
+} // namespace simgrid::mc