src/mc/mc_dpor.c

   1 /* Copyright (c) 2008-2012. Da 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 "mc_private.h"
   7
   8 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(mc_dpor, mc,
   9                                 "Logging specific to MC DPOR exploration");
  10
  11 xbt_dynar_t visited_states;
  12
  13 static int is_visited_state(void);
  14
  15 static int is_visited_state(){
  16
  17   if(_surf_mc_stateful == 0)
  18     return 0;
  19
  20   int raw_mem_set = (mmalloc_get_current_heap() == raw_heap);
  21
  22   MC_SET_RAW_MEM;
  23
  24   mc_snapshot_t new_state = NULL;
  25   new_state = MC_take_snapshot();
  26
  27   MC_UNSET_RAW_MEM;
  28
  29   if(xbt_dynar_is_empty(visited_states)){
  30
  31     MC_SET_RAW_MEM;
  32     xbt_dynar_push(visited_states, &new_state);
  33     MC_UNSET_RAW_MEM;
  34
  35     if(raw_mem_set)
  36       MC_SET_RAW_MEM;
  37
  38     return 0;
  39
  40   }else{
  41
  42     MC_SET_RAW_MEM;
  43
  44     unsigned int cursor = 0;
  45     mc_snapshot_t state_test = NULL;
  46
  47     xbt_dynar_foreach(visited_states, cursor, state_test){
  48       if(XBT_LOG_ISENABLED(mc_dpor, xbt_log_priority_debug))
  49         XBT_DEBUG("****** Pair visited #%d ******", cursor + 1);
  50       if(snapshot_compare(new_state, state_test, NULL, NULL) == 0){
  51         if(raw_mem_set)
  52           MC_SET_RAW_MEM;
  53         else
  54           MC_UNSET_RAW_MEM;
  55
  56         return 1;
  57       }
  58     }
  59
  60     if(xbt_dynar_length(visited_states) == _surf_mc_stateful){
  61       mc_snapshot_t state_to_remove = NULL;
  62       xbt_dynar_shift(visited_states, &state_to_remove);
  63       MC_free_snapshot(state_to_remove);
  64     }
  65
  66     xbt_dynar_push(visited_states, &new_state);
  67
  68     MC_UNSET_RAW_MEM;
  69
  70     if(raw_mem_set)
  71       MC_SET_RAW_MEM;
  72
  73     return 0;
  74
  75   }
  76 }
  77
  78 /**
  79  *  \brief Initialize the DPOR exploration algorithm
  80  */
  81 void MC_dpor_init()
  82 {
  83
  84   int raw_mem_set = (mmalloc_get_current_heap() == raw_heap);
  85
  86   mc_state_t initial_state = NULL;
  87   smx_process_t process;
  88
  89   /* Create the initial state and push it into the exploration stack */
  90   MC_SET_RAW_MEM;
  91
  92   initial_state = MC_state_new();
  93   visited_states = xbt_dynar_new(sizeof(mc_snapshot_t), NULL);
  94
  95   MC_UNSET_RAW_MEM;
  96
  97   XBT_DEBUG("**************************************************");
  98   XBT_DEBUG("Initial state");
  99
 100   /* Wait for requests (schedules processes) */
 101   MC_wait_for_requests();
 102
 103   MC_SET_RAW_MEM;
 104
 105   xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
 106     if(MC_process_is_enabled(process)){
 107       XBT_DEBUG("Process %lu enabled with simcall : %d", process->pid, (&process->simcall)->call);
 108     }
 109   }
 110
 111   /* Get an enabled process and insert it in the interleave set of the initial state */
 112   xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
 113     if(MC_process_is_enabled(process)){
 114       MC_state_interleave_process(initial_state, process);
 115       break;
 116     }
 117   }
 118
 119   xbt_fifo_unshift(mc_stack_safety, initial_state);
 120
 121   MC_UNSET_RAW_MEM;
 122
 123   if(raw_mem_set)
 124     MC_SET_RAW_MEM;
 125   else
 126     MC_UNSET_RAW_MEM;
 127
 128
 129   /* FIXME: Update Statistics
 130      mc_stats->state_size +=
 131      xbt_setset_set_size(initial_state->enabled_transitions); */
 132 }
 133
 134
 135 /**
 136  *   \brief Perform the model-checking operation using a depth-first search exploration
 137  *         with Dynamic Partial Order Reductions
 138  */
 139 void MC_dpor(void)
 140 {
 141
 142   char *req_str;
 143   int value;
 144   smx_simcall_t req = NULL, prev_req = NULL;
 145   mc_state_t state = NULL, prev_state = NULL, next_state = NULL, restore_state=NULL;
 146   smx_process_t process = NULL;
 147   xbt_fifo_item_t item = NULL;
 148   int pos;
 149
 150   while (xbt_fifo_size(mc_stack_safety) > 0) {
 151
 152     /* Get current state */
 153     state = (mc_state_t)
 154       xbt_fifo_get_item_content(xbt_fifo_get_first_item(mc_stack_safety));
 155
 156     XBT_DEBUG("**************************************************");
 157     XBT_DEBUG("Exploration depth=%d (state=%p)(%u interleave)",
 158               xbt_fifo_size(mc_stack_safety), state,
 159               MC_state_interleave_size(state));
 160
 161     /* Update statistics */
 162     mc_stats->visited_states++;
 163
 164     /* If there are processes to interleave and the maximum depth has not been reached
 165        then perform one step of the exploration algorithm */
 166     if (xbt_fifo_size(mc_stack_safety) < _surf_mc_max_depth &&
 167         (req = MC_state_get_request(state, &value))) {
 168
 169       /* Debug information */
 170       if(XBT_LOG_ISENABLED(mc_dpor, xbt_log_priority_debug)){
 171         req_str = MC_request_to_string(req, value);
 172         XBT_DEBUG("Execute: %s", req_str);
 173         xbt_free(req_str);
 174       }
 175
 176       MC_state_set_executed_request(state, req, value);
 177       mc_stats->executed_transitions++;
 178
 179       /* Answer the request */
 180       SIMIX_simcall_pre(req, value); /* After this call req is no longer usefull */
 181
 182       /* Wait for requests (schedules processes) */
 183       MC_wait_for_requests();
 184
 185       /* Create the new expanded state */
 186       MC_SET_RAW_MEM;
 187
 188       next_state = MC_state_new();
 189
 190       if(!is_visited_state()){
 191
 192         xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
 193           if(MC_process_is_enabled(process)){
 194             XBT_DEBUG("Process %lu enabled with simcall : %d", process->pid, (&process->simcall)->call);
 195           }
 196         }
 197
 198         /* Get an enabled process and insert it in the interleave set of the next state */
 199         xbt_swag_foreach(process, simix_global->process_list){
 200           if(MC_process_is_enabled(process)){
 201             MC_state_interleave_process(next_state, process);
 202             break;
 203           }
 204         }
 205
 206         if(_surf_mc_checkpoint && ((xbt_fifo_size(mc_stack_safety) + 1) % _surf_mc_checkpoint == 0)){
 207           next_state->system_state = MC_take_snapshot();
 208         }
 209
 210       }
 211
 212       xbt_fifo_unshift(mc_stack_safety, next_state);
 213       MC_UNSET_RAW_MEM;
 214
 215       /* FIXME: Update Statistics
 216          mc_stats->state_size +=
 217          xbt_setset_set_size(next_state->enabled_transitions);*/
 218
 219       /* Let's loop again */
 220
 221       /* The interleave set is empty or the maximum depth is reached, let's back-track */
 222     } else {
 223
 224       if(xbt_fifo_size(mc_stack_safety) == _surf_mc_max_depth){
 225
 226         XBT_WARN("/!\\ Max depth reached ! /!\\ ");
 227         if(req != NULL){
 228           XBT_WARN("/!\\ But, there are still processes to interleave. Model-checker will not be able to ensure the soundness of the verification from now. /!\\ ");
 229           XBT_WARN("Notice : the default value of max depth is 1000 but you can change it with cfg=model-check/max_depth:value.");
 230         }
 231
 232       }else{
 233
 234         XBT_DEBUG("There are no more processes to interleave.");
 235
 236       }
 237
 238       /* Trash the current state, no longer needed */
 239       MC_SET_RAW_MEM;
 240       xbt_fifo_shift(mc_stack_safety);
 241       MC_state_delete(state);
 242       MC_UNSET_RAW_MEM;
 243
 244       /* Check for deadlocks */
 245       if(MC_deadlock_check()){
 246         MC_show_deadlock(NULL);
 247         return;
 248       }
 249
 250       MC_SET_RAW_MEM;
 251       /* Traverse the stack backwards until a state with a non empty interleave
 252          set is found, deleting all the states that have it empty in the way.
 253          For each deleted state, check if the request that has generated it
 254          (from it's predecesor state), depends on any other previous request
 255          executed before it. If it does then add it to the interleave set of the
 256          state that executed that previous request. */
 257       while ((state = xbt_fifo_shift(mc_stack_safety)) != NULL) {
 258         req = MC_state_get_internal_request(state);
 259         xbt_fifo_foreach(mc_stack_safety, item, prev_state, mc_state_t) {
 260           if(MC_request_depend(req, MC_state_get_internal_request(prev_state))){
 261             if(XBT_LOG_ISENABLED(mc_dpor, xbt_log_priority_debug)){
 262               XBT_DEBUG("Dependent Transitions:");
 263               prev_req = MC_state_get_executed_request(prev_state, &value);
 264               req_str = MC_request_to_string(prev_req, value);
 265               XBT_DEBUG("%s (state=%p)", req_str, prev_state);
 266               xbt_free(req_str);
 267               prev_req = MC_state_get_executed_request(state, &value);
 268               req_str = MC_request_to_string(prev_req, value);
 269               XBT_DEBUG("%s (state=%p)", req_str, state);
 270               xbt_free(req_str);
 271             }
 272
 273             if(!MC_state_process_is_done(prev_state, req->issuer))
 274               MC_state_interleave_process(prev_state, req->issuer);
 275             else
 276               XBT_DEBUG("Process %p is in done set", req->issuer);
 277
 278             break;
 279           }
 280         }
 281         if (MC_state_interleave_size(state)) {
 282           /* We found a back-tracking point, let's loop */
 283           if(_surf_mc_checkpoint){
 284             if(state->system_state != NULL){
 285               MC_restore_snapshot(state->system_state);
 286               xbt_fifo_unshift(mc_stack_safety, state);
 287               XBT_DEBUG("Back-tracking to depth %d", xbt_fifo_size(mc_stack_safety));
 288               MC_UNSET_RAW_MEM;
 289             }else{
 290               pos = xbt_fifo_size(mc_stack_safety);
 291               item = xbt_fifo_get_first_item(mc_stack_safety);
 292               while(pos>0){
 293                 restore_state = (mc_state_t) xbt_fifo_get_item_content(item);
 294                 if(restore_state->system_state != NULL){
 295                   break;
 296                 }else{
 297                   item = xbt_fifo_get_next_item(item);
 298                   pos--;
 299                 }
 300               }
 301               MC_restore_snapshot(restore_state->system_state);
 302               xbt_fifo_unshift(mc_stack_safety, state);
 303               XBT_DEBUG("Back-tracking to depth %d", xbt_fifo_size(mc_stack_safety));
 304               MC_UNSET_RAW_MEM;
 305               MC_replay(mc_stack_safety, pos);
 306             }
 307           }else{
 308             xbt_fifo_unshift(mc_stack_safety, state);
 309             XBT_DEBUG("Back-tracking to depth %d", xbt_fifo_size(mc_stack_safety));
 310             MC_UNSET_RAW_MEM;
 311             MC_replay(mc_stack_safety, -1);
 312           }
 313           break;
 314         } else {
 315           MC_state_delete(state);
 316         }
 317       }
 318       MC_UNSET_RAW_MEM;
 319     }
 320   }
 321   MC_print_statistics(mc_stats);
 322   MC_UNSET_RAW_MEM;
 323
 324   return;
 325 }
 326
 327
 328
 329