src/mc/explo/odpor/Execution.cpp

   1 /* Copyright (c) 2008-2023. The SimGrid Team. All rights reserved.          */
   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #include "src/mc/explo/odpor/Execution.hpp"
   7 #include <exception>
   8 #include <limits>
   9
  10 namespace simgrid::mc::odpor {
  11
  12 void Execution::push_transition(const Transition* t)
  13 {
  14   if (t == nullptr) {
  15     throw std::invalid_argument("Unexpectedly received `nullptr`");
  16   }
  17   ClockVector max_clock_vector;
  18   for (const Event& e : this->contents_) {
  19     if (e.get_transition()->depends(t)) {
  20       max_clock_vector = ClockVector::max(max_clock_vector, e.get_clock_vector());
  21     }
  22   }
  23   // The entry in the vector for `t->aid_` is the size
  24   // of the new stack, which will have a size one greater
  25   // than that before we insert the new events
  26   max_clock_vector[t->aid_] = this->size() + 1;
  27   contents_.push_back(Event({t, max_clock_vector}));
  28 }
  29
  30 void Execution::pop_latest()
  31 {
  32   contents_.pop_back();
  33 }
  34
  35 std::unordered_set<Execution::EventHandle> Execution::get_racing_events_of(Execution::EventHandle target) const
  36 {
  37   std::unordered_set<Execution::EventHandle> racing_events;
  38   std::unordered_set<Execution::EventHandle> disqualified_events;
  39
  40   // For each event of the execution
  41   for (auto e_i = target; e_i > 0 && e_i != std::numeric_limits<Execution::EventHandle>::max(); e_i--) {
  42     // We need `e_i -->_E target` as a necessary condition
  43     if (not happens_before(e_i, target)) {
  44       continue;
  45     }
  46
  47     // Further, `proc(e_i) != proc(target)`
  48     if (get_actor_with_handle(e_i) == get_actor_with_handle(target)) {
  49       disqualified_events.insert(e_i);
  50       continue;
  51     }
  52
  53     // There could an event that "happens-between" the two events which would discount `e_i` as a race
  54     for (auto e_j = e_i; e_j < target; e_j++) {
  55       // If both:
  56       // 1. e_i --->_E e_j; and
  57       // 2. disqualified_events.count(e_j) > 0
  58       // then e_i --->_E target indirectly (either through
  59       // e_j directly, or transitively through e_j)
  60       if (happens_before(e_i, e_j) and disqualified_events.count(e_j) > 0) {
  61         disqualified_events.insert(e_i);
  62         break;
  63       }
  64     }
  65
  66     // If `e_i` wasn't disqualified in the last round,
  67     // it's in a race with `target`. After marking it
  68     // as such, we ensure no other event `e` can happen-before
  69     // it (since this would transitively make it the event
  70     // which "happens-between" `target` and `e`)
  71     if (disqualified_events.count(e_i) == 0) {
  72       racing_events.insert(e_i);
  73       disqualified_events.insert(e_i);
  74     }
  75   }
  76
  77   return racing_events;
  78 }
  79
  80 Execution Execution::get_prefix_up_to(Execution::EventHandle handle) const
  81 {
  82   return Execution(std::vector<Event>{contents_.begin(), contents_.begin() + handle});
  83 }
  84
  85 std::optional<aid_t> Execution::get_first_ssdpor_initial_from(EventHandle e,
  86                                                               std::unordered_set<aid_t> disqualified_actors) const
  87 {
  88   // If this execution is empty, there are no initials
  89   // relative to the last transition added to the execution
  90   // since such a transition does not exist
  91   if (empty()) {
  92     return std::nullopt;
  93   }
  94
  95   // First, grab `E' := pre(e, E)` and determine what actor `p` is
  96   // TODO: Instead of copying around these big structs, it
  97   // would behoove us to incorporate some way to reference
  98   // portions of an execution. For simplicity and for a
  99   // "proof of concept" version, we opt to simply copy
 100   // the contents instead of making a view into the execution
 101   const auto next_E_p = get_latest_event_handle().value();
 102   Execution E_prime_v = get_prefix_up_to(e);
 103   std::vector<sdpor::Execution::EventHandle> v;
 104
 105   for (auto e_prime = e; e_prime <= next_E_p; ++e_prime) {
 106     // Any event `e*` which occurs after `e` but which does not
 107     // happen after `e` is a member of `v`. In addition to marking
 108     // the event in `v`, we also "simulate" running the action `v`
 109     // from E'
 110     if (not happens_before(e, e_prime) or e_prime == next_E_p) {
 111       v.push_back(e_prime);
 112       E_prime_v.push_transition(get_event_with_handle(e_prime).get_transition());
 113     } else {
 114       continue;
 115     }
 116     const EventHandle e_prime_in_E_prime = E_prime_v.get_latest_event_handle().value();
 117     const aid_t q                        = E_prime_v.get_actor_with_handle(e_prime_in_E_prime);
 118     if (disqualified_actors.count(q) > 0) {
 119       continue;
 120     }
 121     const bool is_initial = std::none_of(
 122         v.begin(), v.end(), [&](const auto& e_star) { return E_prime_v.happens_before(e_star, e_prime_in_E_prime); });
 123     if (is_initial) {
 124       return q;
 125     } else {
 126       disqualified_actors.insert(q);
 127     }
 128   }
 129   return std::nullopt;
 130 }
 131
 132 std::unordered_set<aid_t> Execution::get_ssdpor_initials_from(EventHandle e,
 133                                                               std::unordered_set<aid_t> disqualified) const
 134 {
 135   return std::unordered_set<aid_t>();
 136 }
 137
 138 bool Execution::happens_before(Execution::EventHandle e1_handle, Execution::EventHandle e2_handle) const
 139 {
 140   // 1. "happens-before" is a subset of "occurs before"
 141   if (e1_handle > e2_handle) {
 142     return false;
 143   }
 144
 145   // Each execution maintains a stack of clock vectors which are updated
 146   // according to the procedure outlined in section 4 of the original DPOR paper
 147   const Event& e2     = get_event_with_handle(e2_handle);
 148   const aid_t proc_e1 = get_actor_with_handle(e1_handle);
 149   return e1_handle <= e2.get_clock_vector().get(proc_e1).value_or(0);
 150 }
 151
 152 } // namespace simgrid::mc::odpor