Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
Use `std::shared_ptr<Transition>` for Execution
[simgrid.git] / src / mc / explo / odpor / WakeupTree.cpp
index e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391..33a0fb6362549246989305ba95eebb2ce22da895 100644 (file)
@@ -0,0 +1,167 @@
+/* Copyright (c) 2008-2023. 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/explo/odpor/WakeupTree.hpp"
+#include "src/mc/explo/odpor/Execution.hpp"
+#include "xbt/asserts.h"
+
+#include <algorithm>
+#include <exception>
+#include <queue>
+
+namespace simgrid::mc::odpor {
+
+aid_t WakeupTreeNode::get_first_actor() const
+{
+  if (seq_.empty()) {
+    throw std::invalid_argument("Attempted to extract the first actor from "
+                                "a node in a wakeup tree representing the "
+                                "empty execution (likely the root node)");
+  }
+  return get_sequence().front()->aid_;
+}
+
+void WakeupTreeNode::add_child(WakeupTreeNode* node)
+{
+  this->children_.push_back(node);
+  node->parent_ = this;
+}
+
+WakeupTreeNode::~WakeupTreeNode()
+{
+  if (parent_ != nullptr) {
+    // TODO: We can probably be more clever here: when
+    // we add the child to a node, we could perhaps
+    // try instead to keep a reference to position of the
+    // child in the list of the parent.
+    parent_->children_.remove(this);
+  }
+}
+
+WakeupTree::WakeupTree() : WakeupTree(std::unique_ptr<WakeupTreeNode>(new WakeupTreeNode({}))) {}
+WakeupTree::WakeupTree(std::unique_ptr<WakeupTreeNode> root) : root_(root.get())
+{
+  this->insert_node(std::move(root));
+}
+
+WakeupTree WakeupTree::make_subtree_rooted_at(WakeupTreeNode* root)
+{
+  if (not root->is_single_process()) {
+    throw std::invalid_argument("Selecting subtrees is only defined for single-process nodes");
+  }
+
+  const aid_t p = root->get_first_actor();
+
+  // Perform a BFS search to perform a deep copy of the portion
+  // of the tree underneath and including `root`. Note that `root`
+  // is contained within the context of a *different* wakeup tree;
+  // hence, we have to be careful to update each node's children
+  // appropriately
+  auto subtree = WakeupTree();
+
+  std::list<std::pair<WakeupTreeNode*, WakeupTreeNode*>> frontier{std::make_pair(root, subtree.root_)};
+  while (not frontier.empty()) {
+    auto [node_in_other_tree, subtree_equivalent] = frontier.front();
+    frontier.pop_front();
+
+    // For each child of the node corresponding to that in `subtree`,
+    // make clones of each of its children and add them to `frontier`
+    // to that their children are added, and so on. Note that the subtree
+    // **explicitly** removes the first process from each child
+    for (WakeupTreeNode* child_in_other_tree : node_in_other_tree->get_ordered_children()) {
+      auto p_w           = child_in_other_tree->get_sequence();
+      const auto p_again = p_w.front()->aid_;
+
+      // INVARIANT: A nodes of a wakeup tree form a prefix-closed set;
+      // this means that any child node `c` of a node `n` must contain
+      // `n.get_sequence()` as a prefix of `c.get_sequence()`
+      xbt_assert(p_again == p,
+                 "Invariant Violation: The wakeup tree from which a subtree with actor "
+                 "`%ld` is being taken is not prefix free! The child node starts with "
+                 "`%ld` while the parent is `%ld`! This indicates that there "
+                 "is a bug in the insertion logic for the wakeup tree",
+                 p, p_again, p);
+      p_w.pop_front();
+
+      WakeupTreeNode* child_equivalent = subtree.make_node(p_w);
+      frontier.push_back(std::make_pair(child_in_other_tree, child_equivalent));
+    }
+  }
+  return subtree;
+}
+
+void WakeupTree::remove_subtree_rooted_at(WakeupTreeNode* root)
+{
+  if (not contains(root)) {
+    throw std::invalid_argument("Attempting to remove a subtree pivoted from a node "
+                                "that is not contained in this wakeup tree");
+  }
+
+  std::list<WakeupTreeNode*> subtree_contents{root};
+  std::list<WakeupTreeNode*> frontier{root};
+  while (not frontier.empty()) {
+    auto node = frontier.front();
+    frontier.pop_front();
+    for (const auto& child : node->get_ordered_children()) {
+      frontier.push_back(child);
+      subtree_contents.push_back(child);
+    }
+  }
+
+  // After having found each node with BFS, now we can
+  // remove them. This prevents the "joys" of iteration during mutation
+  for (WakeupTreeNode* node_to_remove : subtree_contents) {
+    this->remove_node(node_to_remove);
+  }
+}
+
+bool WakeupTree::contains(WakeupTreeNode* node) const
+{
+  return std::find_if(this->nodes_.begin(), this->nodes_.end(), [=](const auto& pair) { return pair.first == node; }) !=
+         this->nodes_.end();
+}
+
+WakeupTreeNode* WakeupTree::make_node(const PartialExecution& u)
+{
+  auto node                 = std::unique_ptr<WakeupTreeNode>(new WakeupTreeNode(u));
+  auto* node_handle         = node.get();
+  this->nodes_[node_handle] = std::move(node);
+  return node_handle;
+}
+
+void WakeupTree::insert_node(std::unique_ptr<WakeupTreeNode> node)
+{
+  auto* node_handle         = node.get();
+  this->nodes_[node_handle] = std::move(node);
+}
+
+void WakeupTree::remove_node(WakeupTreeNode* node)
+{
+  this->nodes_.erase(node);
+}
+
+void WakeupTree::insert(const Execution& E, const PartialExecution& w)
+{
+  // See section 6.2 of Abdulla. et al.'s 2017 ODPOR paper for details
+
+  // Find the first node `v` in the tree such that
+  // `v ~_[E] w` and `v`  is not a leaf node
+  for (WakeupTreeNode* node : *this) {
+    if (const auto shortest_sequence = E.get_shortest_odpor_sq_subset_insertion(node->get_sequence(), w);
+        shortest_sequence.has_value()) {
+      // Insert the sequence as a child of `node`, but only
+      // if the node is not already a leaf
+      if (not node->is_leaf() or node == this->root_) {
+        WakeupTreeNode* new_node = this->make_node(shortest_sequence.value());
+        node->add_child(new_node);
+      }
+      // Since we're following the post-order traversal of the tree,
+      // the first such node we see is the smallest w.r.t "<"
+      return;
+    }
+  }
+}
+
+} // namespace simgrid::mc::odpor
\ No newline at end of file